JP7270860B1 - 配向方向検出装置 - Google Patents

Abstract

配向方向検出装置（１１）は、検査対象（１）に交流磁界を印加する励磁用コイル（３１）と、励磁用コイル（３１）との間で一定の位置関係が維持された位置に配置され、誘導磁界を検出し、誘導磁界に対応する電圧を出力する磁界センサ（４１ａ、４１ｂ）と、励磁用コイルと磁界センサとを含むセンサ部及び検査対象の少なくとも一方を移動させる搬送装置（１０）と、励磁用コイル（３１）、磁界センサ（４１ａ、４１ｂ）、及び搬送装置（１０）を制御する制御部（１１０）とを有し、制御部（１１０）は、磁界センサ（４１ａ、４１ｂ）から出力される電圧の分布を、磁界センサの大きさと、磁界センサと検査対象との間の距離と、に対応する径方向空間周波数に基づいて帯域制限し、帯域制限された電圧の分布を、径方向空間周波数における空間角度に対する出力強度の波形に変換し、波形のピーク位置となるピーク角度を、配向方向を示す配向角度（θ）として算出する。

Description

本開示は、導電性複合材料を有する検査対象における繊維の配向方向を検出する配向方向検出装置に関する。

導電性の繊維を含む導電性複合材料である炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）は、炭素繊維織布に樹脂を含侵させた繊維シートであるプリプレグの積層過程において、各層の繊維の巨視的又は局所的な配向方向が設計値からずれるミスアライメントが発生することがある。特許文献１は、導電性複合材料における繊維の配列が乱れている部分を検出する検出装置を開示している。

特開２０１７－７２５３６号公報

しかしながら、上記従来の装置は、磁界センサが磁界を測定することで導電性複合材料の繊維の配列が乱れている部分を検出するが、繊維の配向のずれを示す角度を定量的に求めることは困難である。

本開示は、上記した課題を解決するためになされたものであり、導電性複合材料を有する検査対象の繊維の配向方向を示す角度を定量的に検出することができる配向方向検出装置を提供することを目的とする。

本開示の配向方向検出装置は、導電性の繊維を含む１枚以上の導電性複合材料を有する検査対象における前記繊維の配向方向を検出する装置であって、前記検査対象に交流磁界を印加する励磁用コイルと、前記励磁用コイルとの間で一定の位置関係が維持された位置に配置され、前記交流磁界により生じた誘導磁界を検出し、前記誘導磁界に対応する電圧を出力する１つ以上の磁界センサと、前記励磁用コイルと前記１つ以上の磁界センサとを含むセンサ部及び前記検査対象の少なくとも一方を移動させる搬送装置と、前記励磁用コイル、前記１つ以上の磁界センサ、及び前記搬送装置を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記１つ以上の磁界センサのうちの各磁界センサから出力される前記電圧の分布を、前記各磁界センサの大きさと、前記各磁界センサと前記検査対象との間の距離と、に対応する径方向空間周波数に基づいて帯域制限し、前記帯域制限された前記電圧の分布を、前記径方向空間周波数における空間角度に対する出力強度の波形に変換し、前記波形のピーク位置となるピーク角度を、前記配向方向を示す配向角度として算出することを特徴とする。

本開示によれば、導電性複合材料を有する検査対象の繊維の配向方向を示す角度を定量的に検出することができる。

実施の形態１に係る配向方向検出装置の構成を示す図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、導電性複合材料の積層体の構造を概略的に示す斜視図及び分解図である。 実施の形態１に係る配向方向検出装置のプローブ内の励磁用コイルと検出用コイルの例を概略的に示す断面図である。 実施の形態１に係る配向方向検出装置のプローブ内の励磁用コイルと検出用コイルの他の例を概略的に示す断面図である。 実施の形態１に係る配向方向検出装置のプローブ内の励磁用コイルと検出用コイルの他の例を概略的に示す断面図である。 実施の形態１に係る配向方向検出装置の検波処理後の出力であるＩ信号の強度分布をＸＹ座標に表すコンター図である。 実施の形態１に係る配向方向検出装置の検波処理後の出力であるＱ信号の強度分布をＸＹ座標に表すコンター図である。 実施の形態１に係る配向方向検出装置にて実行される信号処理を示すフローチャートである。 実施の形態１に係る配向方向検出装置の検波処理後の出力分布を円柱座標で表すコンター図である。 実施の形態１に係る配向方向検出装置のプローブのリフトオフと、配向方向を示すピークの径方向空間周波数ｆ_Ｒとの関係を示すグラフである。 実施の形態１に係る配向方向検出装置のプローブの検出用コイルの直径と、配向方向を示すピークの径方向空間周波数ｆ_Ｒとの関係を示すグラフである。 実施の形態１に係る配向方向検出装置の積算処理後の空間角度に対する出力強度を示すグラフである。 実施の形態２に係る配向方向検出装置の構成を示す図である。 実施の形態３に係る配向方向検出装置の構成を示す図である。 実施の形態４に係る配向方向検出装置の構成を示す図である。 実施の形態４に係る配向方向検出装置のプローブ内の励磁用コイルと検出用コイルとを概略的に示す斜視図である。 実施の形態５に係る配向方向検出装置の構成を示す図である。 実施の形態６に係る配向方向検出装置の構成を示す図である。 実施の形態６に係る配向方向検出装置のプローブ内の励磁用コイルと検出用コイルとを概略的に示す斜視図である。 実施の形態６に係る配向方向検出装置のプローブ内の励磁用コイルと検出用コイルとを概略的に示す上面図である。 実施の形態７に係る配向方向検出装置のプローブ内の励磁用コイルと検出用コイルとを概略的に示す斜視図である。

以下に、実施の形態に係る配向方向検出装置を、図面を参照しながら説明する。配向方向検出装置は、導電性の繊維を含む１枚以上の導電性複合材料を有する検査対象における繊維の配向方向を検出する装置である。以下の実施の形態は、例にすぎず、実施の形態を適宜組み合わせること及び各実施の形態を適宜変更することが可能である。

図には、ＸＹＺ直交座標系の座標軸が示されている。Ｘ軸及びＹ軸は、検査対象（すなわち、検査対象を構成する導電性複合材料）の表面に平行なＸ方向（すなわち、第１又は第２の方向）及びＹ方向（すなわち、第２又は第１の方向）の座標軸である。Ｚ軸は、検査対象からの距離（すなわち、リフトオフ）を示すＺ方向の座標軸である。Ｚ方向は、複数の導電性複合材料が積層される方向である。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る配向方向検出装置１１の構成を示す図である。配向方向検出装置１１は、導電性の繊維を含む１枚以上の導電性複合材料を有する検査対象における導電性の繊維の配向方向を検出する装置である。図１では、検査対象は、複数の導電性複合材料（例えば、繊維シート）が積層された積層体１である。配向方向は、繊維が伸びている方向である。

配向方向検出装置１１は、積層体１の表面に対向するように配置され、積層体１に交流磁界を印加する励磁用コイル３１と、励磁用コイル３１との間で一定の位置関係が維持された位置に且つ積層体１に対向するように配置され、交流磁界により生じた誘導磁界を検出し、この誘導磁界に対応する電圧を出力する１つ以上の磁界センサとしての検出用コイル４１ａ（「第１の磁界センサ」ともいう）及び検出用コイル４１ｂ（「第２の磁界センサ」ともいう）とを有している。また、配向方向検出装置１１は、励磁用コイル３１と検出用コイル４１ａ、４１ｂとを含むセンサ部であるプローブ２１及び検査対象である積層体１の少なくとも一方を移動させる搬送装置１０を有している。また、配向方向検出装置１１は、励磁用コイル３１、検出用コイル４１ａ、４１ｂ、及び搬送装置１０を制御する制御部１１０とを有している。

搬送装置１０は、励磁用コイル３１と検出用コイル４１ａ、４１ｂとを備えたプローブ２１をＸ方向に移動させる機構であるＸ方向搬送部１０ａと、プローブ２１をＹ方向に移動させる機構であるＹ方向搬送部１０ｂとを有している。なお、Ｘ方向搬送部１０ａのＹ方向搬送部１０ｂの搬送方向とは、互いに交差する方向であれば、必ずしも直交している必要はない。Ｘ方向搬送部１０ａとＹ方向搬送部１０ｂの一方を第１の搬送部、他方を第２の搬送部ともいう。

制御部１１０は、検出用コイル４１ａ、４１ｂから出力される電圧の分布を、検出用コイル４１ａ、４１ｂの大きさ（例えば、円形コイルでは直径、矩形コイルでは短辺長さ）と、検出用コイル４１ａ、４１ｂと導電性複合材料との間の距離と、に対応する径方向空間周波数に基づいて帯域制限する（後述の図８におけるステップＳＴ１～ＳＴ３）。なお、径方向とは、検出用コイル４１ａ、４１ｂが円形コイルの場合は直径方向、検出用コイル４１ａ、４１ｂが矩形コイルの場合は短辺方向のことである。また、制御部１１０は、帯域制限された電圧の分布を、径方向空間周波数における空間角度に対する出力強度の波形に変換し（後述の図８におけるステップＳＴ４）、この波形のピーク位置となるピーク角度を、配向方向を示す配向角度θとして算出する（後述の図８におけるステップＳＴ５）。

制御部１１０は、例えば、処理回路によって構成される。処理回路は、メモリに記憶されたプログラムと、プログラムを実行するプロセッサであるＣＰＵ（中央処理装置）とを有してもよい。図１の例では、制御部１１０は、差動増幅器１０１と、信号発振器１０２と、同期検波器１０３と、情報処理装置としてのコンピュータ１０４と、モータ制御器１０５とを有している。制御部１１０の構成は、図１に示されるものに限定されない。

図１の例では、導電性複合材料の積層体１の表面の上方に、Ｘ方向搬送部１０ａとＹ方向搬送部１０ｂに接続されたプローブ２１を配置してある。プローブ２１内には、励磁用コイル３１と検出用コイル４１ａ（「第１の検出用コイル」ともいう。）と検出用コイル４１ｂ（「第２の検出用コイル」ともいう。）とが、同じ巻き軸上に配置されている。励磁用コイル３１は、信号発振器１０２に接続されている。検出用コイル４１ａ及び４１ｂは、差動増幅器１０１に接続されている。検出用コイル４１ａは、検出用コイル４１ｂより検査対象である積層体１に近い位置に配置されている。検出用コイル４１ａは、励磁用コイル３１より積層体１に近い位置に配置され、検出用コイル４１ｂは、励磁用コイル３１より積層体１から遠い位置に配置されている。差動増幅器１０１と信号発振器１０２とは、同期検波器１０３に接続されている。同期検波器１０３は、コンピュータ１０４に接続されている。

また、Ｘ方向搬送部１０ａとＹ方向搬送部１０ｂは駆動力発生部としてのモータと駆動力伝達部としてのギヤなどとを含む駆動機構を備えており、モータはモータ制御器１０５によって制御される。モータ制御器１０５は、コンピュータ１０４からの指令に基づいてＸ方向搬送部１０ａとＹ方向搬送部１０ｂの動作を制御する。

励磁用コイル３１は、信号発振器１０２から出力される高周波電圧（又は高周波電流）を受け、導電性複合材料の積層体１に交流磁界（「高周波磁界」又は「励磁磁界」ともいう。）を印加する。励磁磁界を印加された導電性複合材料には（例えば、表面、内部などには）、電磁誘導の法則にしたがって誘導電流が流れる。

図２（Ａ）及び（Ｂ）は、導電性複合材料の積層体１の構造を概略的に示す斜視図及び分解図である。図２（Ａ）は、導電性複合材料の積層体１の外観を示す。図２（Ｂ）は、導電性複合材料が炭素繊維（「炭素複合繊維」ともいう）である複数のプリプレグを示す。プリプレグは、炭素繊維織布に樹脂（例えば、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂）を含侵させた繊維シートである。この場合、導電性複合材料は、炭素繊維強化プラスチックである。図２（Ｂ）では、Ｘ方向を配向方向とするプリプレグと、Ｙ方向を配向方向とするプリプレグとを、順にｎ層重ねて形成された積層体１が示されている。図２（Ｂ）の例では、ｎ層のプリプレグ（例えば、ｎは４以上の整数）が積層されて形成された積層体１が示されている。図２（Ｂ）の例では、１_３層のみ、配向方向が基準方向であるＸ方向に対して５°ずれている。この場合、１_１層、１_３層、…（すなわち、（２ｍ＋１）番目の層である１_２ｍ＋１層（ｍは０以上の整数））の奇数層では、誘導電流は、図２（Ｂ）における左右方向（すなわち、Ｘ方向）に流れ（ただし、１_３層は、Ｘ方向に対して５°傾いた方向に流れ）、図２（Ｂ）における上下方向（すなわち、Ｙ方向）には、ほとんど流れない。また、１_２層、１_４層、…（すなわち、（２ｍ＋２）番目の層である１_２ｍ＋２層（ｍは０以上の整数））の偶数層では、誘導電流は上下方向に流れる（左右方向には、ほとんど流れない）。積層体１の各層に生じた誘導電流から誘導磁界が生じる。誘導磁界は、検出用コイル４１ａ、４１ｂによって検出され、検出用コイル４１ａ、４１ｂから誘導磁界に対応する電圧が出力される。

図３は、配向方向検出装置１１のプローブ２１内の励磁用コイル３１と検出用コイル４１ａ、４１ｂとの例を概略的に示す断面図である。図３は、励磁用コイル３１と検出用コイル４１ａ、４１ｂとの巻き軸ＡＸを中心とした断面形状を示す。検出用コイル４１ａ、４１ｂは、励磁用コイル３１と同じ巻き軸上（すなわち、同軸的）に、且つ励磁用コイル３１から等距離になる位置に配置されている。そのため、差動増幅器１０１にて、検出用コイル４１ａ、４１ｂのそれぞれの出力電圧の差分を取ることにより、励磁用コイル３１からの交流磁界の影響を受けることなく、誘導磁界成分を取得することができる。検出用コイル４１ａ、４１ｂは、同一構造の２つのコイルの電圧出力の差分を出力する作動型コイルを構成する。

励磁用コイル３１と検出用コイル４１ａ、４１ｂの配置は、励磁用コイル３１と検出用コイル４１ａ、４１ｂとが同じ巻き軸ＡＸ上に配置され且つ励磁用コイル３１から検出用コイル４１ａまでの距離と励磁用コイル３１から検出用コイル４１ｂまでの距離とが等しければ、図３の配置に限定されない。

図４は、配向方向検出装置１１のプローブ２１内の励磁用コイル３１と検出用コイル４１ａ、４１ｂとの他の例を概略的に示す断面図である。図４に示されるように、プローブ２１内の励磁用コイル３１と検出用コイル４１ａ、４１ｂは、励磁用コイル３１の内側に検出用コイル４１ａと検出用コイル４１ｂを配置してもよい。

図５は、配向方向検出装置１１のプローブ２１内の励磁用コイル３１、３ｂと検出用コイル４１ａ、４１ｂとの他の例を概略的に示す断面図である。図５のように、プローブ２１は、励磁用コイルとして２つの励磁用コイル３１ａ（「第１の励磁用コイル」ともいう）及び励磁用コイル３１ｂ（「第２の励磁用コイル」ともいう）と、磁界センサとして検出用コイル４１ａ、４１ｂとを有してもよい。この場合、励磁用コイルは、励磁用コイル３１ａと、これよりも積層体１から遠い位置に配置された励磁用コイル３１ｂとを有している。また、検出用コイル４１ａは、励磁用コイル３１ａの内側に配置され、検出用コイル４１ｂは、励磁用コイル３１ｂの内側に配置されている。

また、各コイル（例えば、励磁用コイル３１、３１ａ、３１ｂ、検出用コイル４１ａ、４１ｂ）内にフェライト、電磁鋼板といった磁性体を配置して、感度の増幅をはかってもよい。また、誘導磁界を検出する磁界センサとしては、検出用コイル４１ａ、４１ｂに代えて、異方性磁気抵抗（ＡＭＲ）センサ、巨大磁気抵抗（ＧＭＲ）センサ、磁気トンネル抵抗（ＴＭＲ）センサといった磁気抵抗素子センサ、磁気インピーダンス（ＭＩ）センサ、ホールセンサ、フラックスゲート（ＦＧ）センサ、磁気光学（ＭＯ）センサ、光ポンピング原子磁気センサ、超電導量子干渉計（ＳＱＵＩＤ）などの検出用センサを用いてもよい。

同期検波器１０３は、検出用コイル４１ａ、４１ｂによって取得された誘導磁界由来の高周波信号と、信号発振器１０２から出力された同期信号（励磁磁界の周波数と同じ周波数をもつ）とを受け取り、同期検波することにより、高周波信号の振幅値Ａと励磁磁界に対する位相差φからなるＩ信号（＝Ａｃｏｓφ）とＱ信号（＝Ａｓｉｎφ）を導出する。導出されたＩ信号とＱ信号の値は、コンピュータ１０４に送信され、配向角度θの検出処理に用いられる。

図６は、配向方向検出装置１１の同期検波器１０３による検波処理後の出力であるＩ信号の強度分布をＸＹ座標に表すコンター図である。図７は、配向方向検出装置１１の同期検波器１０３による検波処理後の出力であるＱ信号の強度分布をＸＹ座標に表すコンター図である。図６及び図７は、コンピュータ１０４の指令により、モータ制御器１０５を通して、Ｘ方向搬送部１０ａ及びＹ方向搬送部１０ｂを駆動することにより、導電性複合材料の積層体１の表面上をプローブ２１で２次元スキャンしたときのＩ信号の強度分布（図６）とＱ信号の強度分布（図７）を表す。

図８は、Ｉ信号の強度分布とＱ信号の強度分布とから配向角度θを検出する手順を示すフローチャートである。まず、図８のステップＳＴ１において、コンピュータ１０４は、取得したＩ信号とＱ信号に対してオフセット除去処理を行う。取得されたＩ信号とＱ信号を構成する位相の位相差φには、「各計測器の位相特性」の他に、「導電性複合材料の積層体１の電気導電率」及び、「励磁用コイル３１、検出用コイル４１ａ、４１ｂの電気特性」及び、「導電性複合材料の積層体１とプローブ２１間の距離であるリフトオフ」、「励磁磁界の周波数」といった要因による位相変動特性が含まれている。位相変動特性は、同一条件の計測においては、一定の定数とみなすことができるが、位相変動特性により、積層体１内の繊維の配向を示す信号成分が、Ｉ信号とＱ信号に分散する。そこで、ステップＳＴ１のオフセット除去処理にて、Ｉ信号とＱ信号の位相差φに一定値φ_０を加えて、位相変動特性を取り除いたＩ´信号（＝Ａｃｏｓφ´、（φ´＝φ＋φ_０））を導出する。

次のステップＳＴ２では、座標変換処理が行われる。ステップＳＴ２の座標変換処理では、Ｉ´信号の強度分布に対して、フーリエ変換処理と、ＸＹ座標系から円柱座標系への座標変換処理とが実施される。つまり、コンピュータ１０４は、磁界センサとしての検出用コイル４１ａ、４１ｂにより取得した導電性複合材料の積層体１の表面上の出力分布を、配向角度θに対する出力強度波形に変換する処理（例えば、ラドン変換）を行う。

図９は、配向方向検出装置１１の検波処理後の出力分布を円柱座標で表示するコンター図である。図９のコンター図は、横軸を円柱座標の角度である配向角度θ、縦軸を径方向空間周波数ｆ_ＲとしたときのＩ´信号の強度分布を示す。図では、濃度の高い領域ほど、強度が高い。図９の（ｂ）の領域に注目すると、図２の導電性複合材料の積層体１の左右方向（Ｘ方向であり、θ＝０°の方向）と上下方向（Ｙ方向であり、θ＝±９０°の方向）を示すθ＝０°、±９０°上の強度値が高いことがわかる。さらに、図９の（ａ）の矢印に注目すると、図２の導電性複合材料の積層体１の１_３層（配向方向が左右方向から５°ずれている層）と同じ５°の位置にて強度が高いことがわかる。

図１０は、配向方向検出装置１１のプローブ２１のリフトオフ［ｍｍ］と、配向方向を示すピークの径方向空間周波数ｆ_Ｒ［１／ｍｍ］との関係を示すグラフである。図１１は、配向方向検出装置１１のプローブ２１の検出用コイル４１ａ、４１ｂの直径［ｍｍ］と、配向方向を示すピークの径方向空間周波数ｆ_Ｒ［１／ｍｍ］との関係を示すグラフである。図１０は、θ＝５°の強度が最も高くなるときの径方向空間周波数ｆ_Ｒをｆ_Ｒ（ピーク）［１／ｍｍ］と表記して、プローブ２１と導電性複合材料の積層体１との間のリフトオフ［ｍｍ］との関係を示している。図１１は、θ＝５°の強度が最も高くなるときの径方向空間周波数ｆ_Ｒをｆ_Ｒ（ピーク）［１／ｍｍ］とプローブ２１内の検出用コイルの直径［ｍｍ］との関係を示している。図１０及び図１１から、ｆ_Ｒ（ピーク）［１／ｍｍ］は、プローブ２１のリフトオフ［ｍｍ］が大きくなるほど大きくなり、また、検出用コイル４１ａ、４１ｂの直径［ｍｍ］が大きくなるほど、大きくなることがわかる。

また、図１１においては、検出用コイル４１ａ、４１ｂの形状を円形として、横軸を直径［ｍｍ］としているが、検出用コイル４１ａ、４１ｂの形状が矩形の場合は、検出用コイルの短辺長さとしても、同様にｆ_Ｒ（ピーク）は、短辺長さが大きくなるほど大きくなる。さらに、検出用コイル４１ａ、４１ｂより励磁用コイル３１の方が小さい場合は、励磁用コイル３１の大きさ（形状が円形の場合は、直径であり、形状が矩形の場合は、短辺長さである。）とｆ_Ｒ（ピーク）［１／ｍｍ］が同じ関係性を持つ。つまり、図１１に示される場合と同様に、ｆ_Ｒ（ピーク）［１／ｍｍ］は、励磁用コイル３１の直径［ｍｍ］が大きくなるほど、大きくなる。

図８のステップＳＴ３では、コンピュータ１０４は、座標変換処理の処理結果に対して帯域制限の処理を行う。ステップＳＴ３では、コンピュータ１０４は、図１０及び図１１をもとに帯域制限の処理を実施し、ｆ_Ｒ（ピーク）の抽出処理（例えば、図９の（ａ）の角度であるピーク角度の抽出）を実施する。また、帯域制限の処理においては、励磁用コイル３１の大きさ（形状が円形の場合は直径であり、形状が矩形の場合は短辺の長さである。）とリフトオフとの和も、ｆ_Ｒ（ピーク）と同じ関係性を持つので、コンピュータ１０４は、この和をもとに、帯域制限の処理を実施してもよい。例えば、帯域制限における通過帯域を、各検出用コイルの大きさと、各検出用コイルと積層体１との間の距離との和に比例する径方向空間周波数の帯域とすることが可能である。

図８のステップＳＴ４では、コンピュータ１０４は、積算処理を行う。ステップＳＴ４では、コンピュータ１０４は、各配向角度θに対して、径方向空間周波数ｆ_Ｒの各強度値を積算し、各配向角度θに対する強度波形を導出する。図１２は、配向方向検出装置１１の積算処理後の空間角度である配向角度θに対する出力強度を示すグラフである。図１２は、図９を（ｂ）の領域で帯域制限処理、積算処理した結果を示す。

図８のステップＳＴ５では、コンピュータ１０４は、角度判別処理を行う。ステップＳＴ５では、コンピュータ１０４は、強度波形からピークとなる配向角度θの位置を導出する。導出された配向角度θの値から、図２の導電性複合材料の積層体１が、０°、９０°の他に５°方向に配向したプリプレグの積層体であることを検出することができる。

以上に説明したように、実施の形態１に係る配向方向検出装置１１によれば、導電性複合材料を有する積層体１の繊維の配向方向を示す角度である配向角度θを定量的に検出（すなわち、計測）することができる。

また、導電性複合材料の積層体１は、図２で示す炭素複合繊維の他に、金属細線を織り込んだ繊維布、セラミック基複合材料内の炭化ケイ素（ＳｉＣ）繊維又は炭素複合繊維、又は、導電性複合材料を基材とした押し出し成型品としてもよく、導電性複合材料の積層体１と同じように繊維の配向（角度）、乱れを計測、判別することができる。

実施の形態２．
上記実施の形態１では、導電性複合材料の積層体１からの距離が異なる検出用コイル４１ａと４１ｂの出力電圧の差分を用いて導電性の繊維の配向方向を定量的に検出している。これに対し、実施の形態２に係る配向方向検出装置は、構造が互いに同じである２つの積層体（検査対象の積層体と比較対象の積層体）からの誘導磁界の差分を用いて配向方向を定量的に検出する。

図１３は、実施の形態２に係る配向方向検出装置１２の構成を示す図である。図１３において、図１に示される構成と同一又は対応する構成には、図１に示される符号と同じ符号が付されている。実施の形態２に係る配向方向検出装置１２は、検査対象の積層体１に対向して配置されたプローブ２２と、積層体１と同じ構造を持つ比較対象の積層体１ａに対向して配置された比較対象用プローブ２２ａとを有している。なお、積層体１ａは、図２（Ａ）及び（Ｂ）に示される積層体１と同じ構造を持つが、１_３層目のみ配向角度θが５°ずれていなくてもよい。プローブ２２と比較対象用プローブ２２ａは、互いに同じ構造を持つ。プローブ２２は、同軸的に配置された励磁用コイル３２と磁界センサとしての検出用コイル４２とを有する。比較対象用プローブ２２ａは、同軸的に配置された比較対象用励磁用コイル３２ａと比較対象用磁界センサとしての検出用コイル４２ａとを有する。

繊維の配向方向の計測に際しては、比較対象用プローブ２２ａは、比較対象の積層体１ａ上の一定位置に配置され、プローブ２２を検査対象の積層体１上でＸ方向及びＹ方向に２次元スキャンさせる。制御部１２０の差動増幅器１０１は、検出用コイル４２と比較対象用の検出用コイル４２ａの出力電圧の差分を出力する。以降、実施の形態１の場合と同様の信号処理により、繊維の配向方向（つまり、配向角度）、配向方向の乱れを計測する。つまり、制御部１２０は、検出用コイル４２から出力される電圧の分布を、検出用コイル４２の大きさと、検出用コイル４２と検査対象との間の距離と、に対応する径方向空間周波数に基づいて帯域制限し（図８のステップＳＴ１～ＳＴ３）、帯域制限された電圧の分布と比較対象用の検出用コイル４２ａから出力される電圧（一定の高周波電圧）との差分を、径方向空間周波数における空間角度に対する出力強度の波形に変換し（ステップＳＴ４）、波形のピーク位置となるピーク角度を、配向方向を示す配向角度θとして算出する（ステップＳＴ５）。

実施の形態１では、導電性複合材料の積層体１からの距離が異なる検出用コイル４１ａと検出用コイル４１ｂの出力電圧の差分を取得する。つまり、実施の形態１では、誘導磁界の距離による減衰量の差を取得していた。これに対し、実施の形態２では、検査対象の積層体１と比較対象の積層体１ａからの誘導磁界の差分を取得している。このため、実施の形態１により、誘導磁界に由来する高周波信号をより高感度（より高い信号雑音比）で取得することができる。したがって、より正確に繊維の配向（角度）、乱れを計測することができる。

なお、配向方向検出装置１２に検査対象の積層体１と比較対象の積層体１ａとをセットする際に、積層体１と積層体１ａのＸ方向及びＹ方向の向きを互いに合わせてセットすることが望ましい。ただし、検査対象の積層体１と比較対象の積層体１ａとをセットする際に、必ずしも、検査対象の積層体１と比較対象の積層体１ａの向きを一致させる必要はない。

実施の形態３．
図１４は、実施の形態３に係る配向方向検出装置１３の構成を示す図である。図１４において、図１に示される構成と同一又は対応する構成には、図１に示される符号と同じ符号が付されている。実施の形態３に係る配向方向検出装置１３は、搬送装置１０がプローブ２３をＹ方向に移動させるＹ方向搬送部１０ｂと積層体１を回転させる回転搬送部１０ｃを有する点が、実施の形態１に係る配向方向検出装置１１と相違する。つまり、実施の形態３に係る配向方向検出装置１３の搬送装置１０は、センサ部としてのプローブ２３を検査対象としての積層体１の表面に平行な方向に直線移動させるＹ方向搬送部１０ｂと、積層体１を回転させる回転搬送部１０ｃとを含む。回転搬送部１０ｃは、プローブ２３と積層体１とが対向する方向を軸として積層体１を回転させる。また、搬送装置１０は、Ｙ方向搬送部１０ｂの代わりに、プローブ２３を検査対象としての積層体１の表面に平行な方向に直線移動させるＸ方向搬送部（図１における１０ａ）を有してもよい。なお、配向方向検出装置１３のプローブ２３は、図１に示されるプローブ２１と同じである。

実施の形態３に係る配向方向検出装置１３によれば、回転搬送部１０ｃによって積層体１を回転させ、Ｙ方向搬送部１０ｂによってプローブ２３をＹ方向に移動させて、積層体１をスキャンすることによって、図１における２次元スキャンの場合と同様に、積層体１の全域において、誘導磁界に由来する高周波信号を取得することができる。このため、より積層体１に含まれる導電性複合材料内の繊維の配向方向を示す配向角度を検出することができ。また、導電性複合材料内の繊維の配向方向の乱れの有無及び位置を検出することもできる。

実施の形態３に係る配向方向検出装置１３によれば、取得した高周波信号は、円柱座標系での強度分布となっているため、制御部１３０は、配向角度θを検出する手順（図８のステップＳＴ２の座標変換処理）において、ＸＹ座標系から円柱座標系への変換作業を省略することができる。このため、より短時間で、より低コストなコンピュータ１０４で、積層体１に含まれる導電性複合材料内の繊維の配向方向を示す配向角度を検出することができる。また、導電性複合材料内の繊維の配向方向の乱れの有無及び位置を検出することもできる。

実施の形態４．
図１５は、実施の形態４に係る配向方向検出装置１４の構成を示す図である。図１５において、図１に示される構成と同一又は対応する構成には、図１に示される符号と同じ符号が付されている。また、図１６は、実施の形態４に係る配向方向検出装置１４のプローブ２４内の励磁用コイル３４と磁界センサとしての検出用コイル４４ａ_１、…、４４ａ_８、４４ｂ_１、…、４４ｂ_８（検出用コイル４４とも表記する。）とを概略的に示す斜視図である。

実施の形態４に係る配向方向検出装置１４は、プローブ２４内に、長方形に巻かれた励磁用コイル３４と、予め決められた配列方向（図ではＹ方向）に配列された複数の検出用コイル（第１の磁界センサ）４４ａ_１、…、４４ａ_８と、同じ配列方向（図ではＹ方向）に配列された複数の検出用コイル（第２の磁界センサ）４４ｂ_１、…、４４ｂ_８とを有する点、並びに、プローブ２４はＸ方向に移動しＹ方向に移動しなくてもよい点において、実施の形態１に係る配向方向検出装置１１（図１）と相違する。実施の形態４では、搬送装置１０は、プローブ２４を積層体１の表面に平行で且つ配列方向に直交する方向に直線移動させる搬送部であるＸ方向搬送部１０ａを含む。この点以外に関し、実施の形態４に係る配向方向検出装置１４の構成は、実施の形態１のものと同様である。

図１６に示されるように、実施の形態４に係る配向方向検出装置１４のプローブ２４内には、励磁用コイル３４と、Ｙ方向に並ぶ複数の検出用コイル４４ａ_１、…、４４ａ_８と、Ｙ方向に並ぶ複数の検出用コイル４４ｂ_１、…、４４ｂ_８とが配置されている。検出用コイル４４ａ_１、…、４４ａ_８と検出用コイル４４ｂ_１、…、４４ｂ_８とは、互いに同数であり、互いに平行に並んで配置されている。検出用コイル４４ａ_１、…、４４ａ_８と検出用コイル４４ｂ_１、…、４４ｂ_８とは、励磁用コイル３４の内側に配置されている。また、Ｘ方向及びＹ方向の位置に関し検出用コイル４４ａ_１、…、４４ａ_８と検出用コイル４４ｂ_１、…、４４ｂ_８とは、同じ位置に配置されている。また、Ｚ方向の位置に関し検出用コイル４４ａ_１、…、４４ａ_８と検出用コイル４４ｂ_１、…、４４ｂ_８とは、励磁用コイル３４を挟んで反対側であって、励磁用コイル３４から等しい距離の位置に配置されている。複数の検出用コイル４４ａ_１、…、４４ａ_８は、複数の検出用コイル４４ｂ_１、…、４４ｂ_８より積層体１に近い位置に配置されている。

なお、検出用コイルの数（又は対の数）は、図１６に示されたもの、すなわち、１６個（８対）に限定されない。検出用コイルの数（又は対の数）は、１０個（５対）、１２個（６対）、１８個（９対）、又は２０個（２０対）などの他の数であってもよい。

実施の形態４に係る配向方向検出装置１４によれば、制御部１４０は、Ｘ方向搬送部１０ａによってプローブ２４をＸ方向に移動させて、積層体１をスキャンすることによって、図１における２次元スキャンの場合と同様に、誘導磁界に由来する高周波信号を取得することができる。このため、より短時間で積層体１に含まれる導電性複合材料内の繊維の配向方向を示す配向角度を検出することができる。また、導電性複合材料内の繊維の配向方向の乱れの有無及び位置を検出することもできる。

実施の形態５．
図１７は、実施の形態５に係る配向方向検出装置１５の構成を示す図である。図１７において、図１５に示される構成と同一又は対応する構成には、図１５に示される符号と同じ符号が付されている。実施の形態５に係る配向方向検出装置１５は、搬送装置１０が積層体１を回転させる回転搬送部１０ｃを有する点が、積層体１をＸ方向に移動させる実施の形態４に係る配向方向検出装置１４と相違する。配向方向検出装置１５のプローブ２５は、図１５及び図１６に示されるものと同じである。

実施の形態５に係る配向方向検出装置１５によれば、回転搬送部１０ｃによってプローブ２５をＸ方向に移動させて、積層体１をスキャンすることによって、図１における２次元スキャンの場合と同様に、誘導磁界に由来する高周波信号を取得することができる。このため、より短時間で積層体１に含まれる導電性複合材料内の繊維の配向方向を示す配向角度を検出することができ。また、導電性複合材料内の繊維の配向方向の乱れの有無及び位置を検出することもできる。

実施の形態５に係る配向方向検出装置１５によれば、制御部１５０は、回転搬送部１０ｃによって積層体１を回転させて、一度の回転搬送部１０ｃでのスキャンにより、２次元上の誘導磁界に由来する高周波信号を取得することができる。配向方向検出装置１５によれば、取得した高周波信号は、円柱座標系での強度分布となっているため、配向角度θを検出する手順（図８のステップＳＴ２の座標変換処理）において、ＸＹ座標系から円柱座標系への変換作業を省略することができる。このため、より短時間、より低コストなコンピュータ１０４で、積層体１に含まれる導電性複合材料内の繊維の配向方向を示す配向角度を検出することができる。また、導電性複合材料内の繊維の配向方向の乱れの有無及び位置を検出することもできる。

実施の形態６．
図１８は、実施の形態６に係る配向方向検出装置１６の構成を示す図である。図１８において、図１に示される構成と同一又は対応する構成には、図１に示される符号と同じ符号が付されている。また、図１９及び図２０は、実施の形態６に係る配向方向検出装置１６のプローブ２６内の励磁用コイル３６と磁界センサとしての検出用コイル４６ａ～４６ｄとを概略的に示す斜視図及び上面図である。

実施の形態６に係る配向方向検出装置１６は、プローブ２６内に備えられた励磁用コイル３６と複数の検出用コイル４６ａ～４６ｄとを有する点、並びに、励磁用コイル３６と複数の検出用コイル４６ａ～４６ｄの配置の点において、実施の形態１に係る配向方向検出装置１１（図１）と相違する。この点以外に関し、実施の形態６に係る配向方向検出装置１６の構成は、実施の形態１のものと同様である。

図１９及び図２０に示されるように、実施の形態６に係る配向方向検出装置１６のプローブ２６内には、励磁用コイル３６と、２行２列に並ぶ４個の検出用コイル（「第１から第４の磁界センサ」ともいう）４６ａ～４６ｄとが配置されている。検出用コイル４６ａ～４６ｄは、励磁用コイル３６の内側に配置されている。また、Ｚ方向の位置に関し検出用コイル４６ａ～４６ｄは、励磁用コイル３６と同じ位置に配置されている。つまり、積層体１から各検出用コイル４６ａ～４６ｄまでのそれぞれの距離は、等距離である。

検出用コイル４６ａと検出用コイル４６ｄは配列方向（例えば、Ｘ方向）に並び、検出用コイル４６ｂと検出用コイル４６ｃは配列方向に交差する交差方向（例えば、Ｙ方向）に並んでいる。検出用コイル４６ａ～４６ｄは、多入力の差動増幅器１０１ａに接続されており、差動増幅器１０１ａは、検出用コイル４６ａ～４６ｄのうちの任意の２つの検出用コイルの出力値の差分を、出力することができる。

制御部１６０では、配向方向がＸ方向（θ＝０°）である繊維の配向角度、配向方向の乱れを計測する場合は、検出用コイル４６ｂと検出用コイル４６ｃのそれぞれの出力電圧の差分を差動増幅器１０１ａから取得する。配向方向がＹ方向（θ＝９０°）である繊維の配向角度、配向方向の乱れを計測する場合は、検出用コイル４６ａと検出用コイル４６ｂのそれぞれの出力電圧の差分を差動増幅器１０１ａから取得する。また、配向方向がＸ方向とＹ方向の中間方向（θ＝４５°）である繊維の配向角度、配向方向の乱れを計測する場合は、検出用コイル４６ａと検出用コイル４６ｃ、又は、検出用コイル４６ｂと検出用コイル４６ｄのそれぞれの出力電圧の差分を差動増幅器１０１ａから取得し、Ｙ方向（θ＝－４５°）の繊維の配向（角度）、乱れを計測する場合は、検出用コイル４６ａと検出用コイル４６ｂの出力電圧の差分、又は、検出用コイル４６ｃと検出用コイル４６ｄの出力電圧の差分を差動増幅器１０１ａから取得する。

実施の形態６では、このように取得した誘導磁界に由来する高周波信号から、それぞれ、４５°毎
（θ＝－９０°では、－９０°～－７７．５°の範囲、
θ＝－４５°では、－７７．５°～－２２．５°の範囲、
θ＝０°では、－２２．５°～２２．５°の範囲、
θ＝４５°では、２２．５°～７７．５°の範囲、
θ＝９０°では、７７．５°～９０°の範囲。）
の繊維の配向（角度）及び乱れを計測することにより、より高精度に繊維の配向（角度）及び乱れを判別することができる。

実施の形態７．
図２１は、実施の形態７に係る配向方向検出装置のプローブ２７内の励磁用コイル３７と磁界センサとしての検出用コイル４７ａ_１、…、４７ａ_８、４７ｂ_１、…、４７ｂ_８（検出用コイル４７とも表記する。）とを概略的に示す斜視図である。実施の形態７に係る配向方向検出装置は、プローブ２７内に備えられた励磁用コイル３７と複数の検出用コイル４７ａ_１、…、４７ａ_８、４７ｂ_１、…、４７ｂ_８との配置の点において、実施の形態４に係る配向方向検出装置１４（図１５）と相違する。この点以外に関し、実施の形態７に係る配向方向検出装置の構成は、実施の形態４のものと同様である。

図２１に示されるように、実施の形態７に係る配向方向検出装置のプローブ２７内には、励磁用コイル３７と、予め決められた配列方向（図２１ではＹ方向）に並ぶ複数の検出用コイル４７ａ_１、…、４７ａ_８と、同じ配列方向（図２１ではＹ方向）に並ぶ複数の検出用コイル４７ｂ_１、…、４７ｂ_８とが配置されている。検出用コイル４７ａ_１、…、４７ａ_８と検出用コイル４７ｂ_１、…、４７ｂ_８とは、互いに並んで配置されている。検出用コイル４７ａ_１、…、４７ａ_８と検出用コイル４７ｂ_１、…、４７ｂ_８とは、励磁用コイル３７の内側に配置されている。また、Ｚ方向の位置に関し励磁用コイル３７と検出用コイル４７ａ_１、…、４７ａ_８、４７ｂ_１、…、４７ｂ_８とは、同じ位置に配置されている。つまり、積層体１から検出用コイル４７ａ_１、…、４７ａ_８までの距離は、積層体１から検出用コイル４７ｂ_１、…、４７ｂ_８までの距離に等しい。

なお、検出用コイルの数（又は対の数）は、図２１に示されたもの、すなわち、１６個（８対）に限定されない。検出用コイルの数（又は対の数）は、１０個（５対）、１２個（６対）、１８個（９対）、又は２０個（２０対）などの他の数であってもよい。

実施の形態７に係る配向方向検出装置によれば、Ｘ方向搬送部１０ａによってプローブ２７をＸ方向に移動させて、積層体１をスキャンすることによって、図１における２次元スキャンの場合と同様に、誘導磁界に由来する高周波信号を取得することができる。このため、より短時間で積層体１に含まれる導電性複合材料内の繊維の配向方向を示す配向角度を検出することができ。また、導電性複合材料内の繊維の配向方向の乱れの有無及び位置を検出することもできる。

なお、実施の形態７に係る配向方向検出装置のプローブ２７を、実施の形態５に係る配向方向検出装置１５（図１７）のプローブ２５の代わりに用いてもよい。

変形例．
上記実施の形態では、搬送装置１０の２つの直動方向が互いに直交する方向（すなわち、Ｘ方向及びＹ方向）である例を説明したが、搬送装置１０の２つの直動方向が成す角度は、９０°に限定されない。

１ 導電性複合材料の積層体（検査対象）、 １ａ 導電性複合材料の積層体（比較対象）、 １０ 搬送装置、 １０ａ Ｘ方向搬送部、 １０ｂ Ｙ方向搬送部、 １０ｃ 回転搬送部、 １１～１６ 配向方向検出装置、 ２１～２７ プローブ（センサ部）、 ２２ａ 比較対象用プローブ、 ３１～３７、３２ａ 励磁用コイル、 ４１ａ、４１ｂ、４２、４３ａ、４３ｂ、４４、４４ａ_１～４４ａ_８、４４ｂ_１～４４ｂ_８、４６ａ～４６ｄ、４７、４７ａ_１～４７ａ_８、４７ｂ_１～４７ｂ_８ 検出用コイル（磁界センサ）、 １１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０ 制御部、 １０１ 差動増幅器、 １０１ａ 差動増幅器、 １０２ 信号発振器、 １０３ 同期検波器、 １０４ コンピュータ、 １０５ モータ制御器、 ＳＴ１ オフセット除去処理、 ＳＴ２ 座標変換処理、 ＳＴ３ 帯域制限処理、 ＳＴ４ 積算処理、 ＳＴ５ 角度判別処理。

Claims (20)

1. 導電性の繊維を含む１枚以上の導電性複合材料を有する検査対象における前記繊維の配向方向を検出する配向方向検出装置であって、
   前記検査対象に交流磁界を印加する励磁用コイルと、
   前記励磁用コイルとの間で一定の位置関係が維持された位置に配置され、前記交流磁界により生じた誘導磁界を検出し、前記誘導磁界に対応する電圧を出力する１つ以上の磁界センサと、
   前記励磁用コイルと前記１つ以上の磁界センサとを含むセンサ部及び前記検査対象の少なくとも一方を移動させる搬送装置と、
   前記励磁用コイル、前記１つ以上の磁界センサ、及び前記搬送装置を制御する制御部と、
   を有し、
   前記制御部は、
   前記１つ以上の磁界センサのうちの各磁界センサから出力される前記電圧の分布を、前記各磁界センサの大きさと、前記各磁界センサと前記検査対象との間の距離と、に対応する径方向空間周波数に基づいて帯域制限し、
   前記帯域制限された前記電圧の分布を、前記径方向空間周波数における空間角度に対する出力強度の波形に変換し、
   前記波形のピーク位置となるピーク角度を、前記配向方向を示す配向角度として算出する
   ことを特徴とする配向方向検出装置。
2. 前記検査対象は、複数の導電性複合材料を含む積層体である
   ことを特徴とする請求項１に記載の配向方向検出装置。
3. 前記１つ以上の磁界センサは、第１の磁界センサと第２の磁界センサとを含み、
   前記励磁用コイルと前記第１の磁界センサと前記第２の磁界センサとは、同軸に配置されており、
   前記第１の磁界センサは、前記第２の磁界センサより前記検査対象に近い位置に配置されている
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の配向方向検出装置。
4. 前記第１の磁界センサは、前記励磁用コイルより前記検査対象に近い位置に配置され、
   前記第２の磁界センサは、前記励磁用コイルより前記検査対象から遠い位置に配置されている
   ことを特徴とする請求項３に記載の配向方向検出装置。
5. 前記第１の磁界センサ及び前記第２の磁界センサは、前記励磁用コイルの内側に配置されている
   ことを特徴とする請求項３に記載の配向方向検出装置。
6. 前記励磁用コイルは、第１の励磁用コイルと、前記第１の励磁用コイルよりも前記検査対象から遠い位置に配置された第２の励磁用コイルとを有し、
   前記第１の磁界センサは、前記第１の励磁用コイルの内側に配置され、
   前記第２の磁界センサは、前記第２の励磁用コイルの内側に配置されている
   ことを特徴とする請求項３に記載の配向方向検出装置。
7. 前記励磁用コイルと同じ構造を持ち、前記検査対象と同じ構造を持つ比較対象に交流磁界を印加する比較対象用励磁用コイルと、
   前記磁界センサと同じ構造を持ち、前記比較対象用励磁用コイルにより生じた誘導磁界に対応する電圧を出力する比較対象用磁界センサと、
   をさらに有し、
   前記制御部は、
   前記磁界センサから出力される前記電圧の分布を、前記磁界センサの大きさと、前記磁界センサと前記検査対象との間の距離と、に対応する径方向空間周波数に基づいて帯域制限し、
   前記帯域制限された前記電圧の分布と前記比較対象用磁界センサから出力される電圧との差分を、前記径方向空間周波数における空間角度に対する出力強度の波形に変換し、
   前記波形のピーク位置となるピーク角度を、前記配向方向を示す配向角度として算出する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の配向方向検出装置。
8. 前記１つ以上の磁界センサは、２行２列に並ぶ第１から第４の磁界センサを有し、
   前記検査対象から前記第１から第４の磁界センサまでの距離は、等距離である
   ことを特徴とする請求項１又は２のいずれか１項に記載の配向方向検出装置。
9. 前記搬送装置は、
   前記センサ部を前記検査対象の表面に平行な第１の方向に移動させる第１の搬送部と、
   前記センサ部を前記検査対象の表面に平行であって、前記第１の方向に交差する第２の方向に移動させる第２の搬送部と、
   を含むことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の配向方向検出装置。
10. 前記搬送装置は、
    前記センサ部を前記検査対象の表面に平行な方向に直線移動させる搬送部と、
    前記検査対象を回転させる回転搬送部と、
    を含むことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の配向方向検出装置。
11. 前記１つ以上の磁界センサは、
    予め決められた配列方向に配列された複数の第１の磁界センサと、
    前記配列方向に配列され、前記複数の第１の磁界センサと同数である複数の第２の磁界センサと、
    を有し、
    前記複数の第１の磁界センサは、前記複数の第２の磁界センサより前記検査対象に近い位置に配置されている
    ことを特徴とする請求項１又は２に記載の配向方向検出装置。
12. 前記１つ以上の磁界センサは、
    予め決められた配列方向に配列された複数の第１の磁界センサと、
    前記配列方向に配列され、前記複数の第１の磁界センサと同数である複数の第２の磁界センサと、
    を有し、
    前記検査対象から前記複数の第１の磁界センサまでの距離は、前記検査対象から前記複数の第２の磁界センサまでの距離に等しい
    ことを特徴とする請求項１又は２に記載の配向方向検出装置。
13. 前記搬送装置は、前記センサ部を前記検査対象の表面に平行で且つ前記配列方向に直交する方向に直線移動させる搬送部を含む
    ことを特徴とする請求項１１又は１２に記載の配向方向検出装置。
14. 前記搬送装置は、前記検査対象を回転させる回転搬送部を含む
    ことを特徴とする請求項１１又は１２のいずれか１項に記載の配向方向検出装置。
15. 前記１つ以上の磁界センサは、１つ以上の検出用コイルを含み、
    前記制御部は、前記帯域制限における通過帯域を、前記１つ以上の検出用コイルの各検出用コイルの大きさと、前記各検出用コイルと前記検査対象との間の距離との和に比例する径方向空間周波数の帯域とする
    ことを特徴とする請求項２から６のいずれか１項に記載の配向方向検出装置。
16. 前記検出用コイルの大きさは、直径又は短辺長さである
    ことを特徴とする請求項１５に記載の配向方向検出装置。
17. 前記検出用コイルは、同一構造の２つのコイルの電圧出力の差分を出力する作動型コイルを含む
    ことを特徴とする請求項１５に記載の配向方向検出装置。
18. 前記制御部は、前記配向角度に対する出力強度波形とする信号処理としてラドン変換を用いる
    ことを特徴とする請求項１から１７のいずれか１項に記載の配向方向検出装置。
19. 前記磁界センサは、検出用コイル、磁気抵抗素子センサ、磁気インピーダンスセンサ、ホールセンサ、フラックスゲートセンサ、磁気光学センサ、光ポンピング原子磁気センサ、及び超電導量子干渉計のうちの１つを少なくとも含む
    ことを特徴とする請求項１から１８のいずれか１項に記載の配向方向検出装置。
20. 前記繊維は、炭素繊維、又は金属細線、又は炭化ケイ素繊維である
    ことを特徴とする請求項１から１９のいずれか１項に記載の配向方向検出装置。

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