(57)【要約】【課題】少なくとも２個の検出部を用いて被検出部の位置を検出する場合、被検出部と検出部との間の検出距離の影響を受けない位置検出装置を提供する。【解決手段】位置検出される物体に取り付けられた被検出部２と、互いに離間して配置され、被検出部からの物理量をそれぞれ検出する少なくとも２個の検出部３，４とを備え、隣接する２個の検出部で得られた２つの出力信号から被検出部の位置を求める位置検出装置１である。これら２つの出力信号の差信号に基づいた値を、２つの出力信号の和信号をｎ乗（ただしｎ＞１の実数）した値で除算する演算部１０と、演算部からの出力値を出力する出力部１１とを備える。【選択図】図１
2015194488.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
位置検出される物体に取り付けられた被検出部と、互いに離間して配置され、前記被検出部からの物理量をそれぞれ検出する少なくとも２個の検出部とを備え、隣接する２個の該検出部で得られた２つの出力信号から前記被検出部の位置を求める位置検出装置であって、
前記２つの出力信号の差信号に基づいた値を、前記２つの出力信号の和信号をｎ乗（ただしｎ＞１の実数）した値で除算する演算部と、該演算部からの出力値を出力する出力部とを備えることを特徴とする位置検出装置。
【請求項２】
前記ｎが１．５から２．２までの範囲の値であることを特徴とする請求項１に記載の位置検出装置。
【請求項３】
前記被検出部は磁石であり、前記検出部は磁気検出素子を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の位置検出装置。
【請求項４】
前記被検出部は送信コイルを含み、前記検出部は検出コイルを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の位置検出装置。
【請求項５】
前記被検出部は導電体を含み、前記検出部は、前記被検出部の導電体と容量結合する導電体を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の位置検出装置。
【請求項６】
前記検出部が格子状に配置されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の位置検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動可能な被検出部の位置を少なくとも２個の検出部で得られた物理量から求める位置検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動する物体の位置を検出する場合、例えば、磁石やホール素子を用いた磁気検出方式による位置検出装置が知られている。この磁気検出方式では、磁石が移動する物体に取り付けられ、例えば２個のホール素子が互いに離間して実装基板上に配置されている。そして、各ホール素子が磁石からの磁力をそれぞれ検出し、その検出された信号の大きさから磁石の位置を求める。
【０００３】
ここで、各ホール素子で検出された信号の大きさは、磁石と各ホール素子との間の検出距離によって異なる。このため、例えば、特許文献１，２には、各ホール素子からの出力信号の差信号を各出力信号の和信号で除算した値から、移動する磁石の位置を求める技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３４８１７３号公報
【特許文献２】特開２０１１−３８９１９号公報
【特許文献３】特開２０１１−６６４８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１，２のように、各出力信号の差信号を各出力信号の和信号で除算した値を用いると、線形に近い距離の信号が得られないという問題がある。
【０００６】
また、特許文献３に記載の位置検出回路では、ホール素子の出力信号を検出するための一般的な回路として差動増幅回路を用い、この差動増幅回路の出力信号とＡＤ変換回路の信号入力範囲とを合わせるために差動増幅回路に所定の基準電圧を設けて、この基準電圧を中心電圧とするように差動増幅回路の出力信号を変換してＡＤ変換回路に入力する構成をとった際に、基準電圧に起因する位置検出誤差を少なくする方法が記載されている。しかしながら、特許文献３も、特許文献１，２と同様に、検出軸上に配置された２つの検出素子の出力信号から和信号と差信号を生成し、これらの商を求めて正規化したものにすぎない。
【０００７】
本発明は、上述のような実情に鑑みてなされたもので、少なくとも２個の検出部を用いて被検出部の位置を検出する場合、被検出部と検出部との間の検出距離の影響を受けない位置検出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】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の第１の技術手段は、位置検出される物体に取り付けられた被検出部と、互いに離間して配置され、前記被検出部からの物理量をそれぞれ検出する少なくとも２個の検出部とを備え、隣接する２個の該検出部で得られた２つの出力信号から前記被検出部の位置を求める位置検出装置であって、前記２つの出力信号の差信号に基づいた値を、前記２つの出力信号の和信号をｎ乗（ただしｎ＞１の実数）した値で除算する演算部と、該演算部からの出力値を出力する出力部とを備えることを特徴としたものである。
【０００９】
第２の技術手段は、前記ｎが１．５から２．２までの範囲の値であることを特徴としたものである。
第３の技術手段は、前記被検出部は磁石であり、前記検出部は磁気検出素子を含むことを特徴としたものである。
第４の技術手段は、前記被検出部は送信コイルを含み、前記検出部は検出コイルを含むことを特徴としたものである。
【００１０】
第５の技術手段は、前記被検出部は導電体を含み、前記検出部は、前記被検出部の導電体と容量結合する導電体を含むことを特徴としたものである。
第６の技術手段は、前記検出部が格子状に配置されることを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、演算部では、検出部で得られた２つの出力信号の差信号に基づいた値を、この２つの出力信号の和信号をｎ乗（ただしｎ＞１）した値で除算しており、この割る数が従来（ｎ＝１）に比べて非常に大きな値になるので、演算部では小さな演算結果が得られる。よって、被検出部と検出部との間の検出距離が変動してもその変動の影響を抑制でき、演算部で得られた値がリニアな特性を持つことができる。この結果、被検出部の位置検出誤差が小さくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の位置検出装置に適用可能な回路ブロック図である。
【図２】本発明の被検出部および検出部の配置を説明するための図である。
【図３】（Ａ）は第１実施例による磁束密度と磁石の位置との関係を示す図、（Ｂ）は第１実施例による２つの出力信号の差信号と磁石の位置との関係を示す図である。
【図４】（Ａ）は第１実施例による２つの出力信号の和信号と磁石の位置との関係を示す図、（Ｂ）は第１実施例による演算部の演算結果と磁石の位置の関係を示す図である。
【図５】比較例による演算結果と磁石の位置の関係を示す図である。
【図６】比較例による演算結果と磁石の位置の関係を示す図である。
【図７】第２実施例による検出コイルおよび送信コイルの配置を説明するための図である。
【図８】（Ａ）は第２実施例による振幅と送信コイルの位置との関係を示す図、（Ｂ）は第２実施例による２つの出力信号の差信号と送信コイルの位置の関係を示す図である。
【図９】（Ａ）は第２実施例による２つの出力信号の和信号と送信コイルの位置との関係を示す図、（Ｂ）は第２実施例による演算部の演算結果と送信コイルの位置の関係を示す図である。
【図１０】第２実施例による検出コイルおよび送信コイルの配置を説明するための図である。
【図１１】（Ａ）は第２実施例による振幅と送信コイルの位置との関係を示す図、（Ｂ）は第２実施例による２つの出力信号の差信号と送信コイルの位置の関係を示す図である。
【図１２】（Ａ）は第２実施例による２つの出力信号の和信号と送信コイルの位置との関係を示す図、（Ｂ）は第２実施例による演算部の演算結果と送信コイルの位置の関係を示す図である。
【図１３】第３実施例による送信コイルおよび検出コイルの配置を説明するための図である。
【図１４】第１実施例による検出部を説明するための図である。
【図１５】第２実施例による被検出部および検出部を説明するための図である。
【図１６】第４実施例による被検出部および検出部を説明するための図である。
【図１７】第５実施例による電極の配置を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照しながら本発明の位置検出装置について説明する。図１は、本発明の位置検出装置に適用可能な回路ブロック図であり、図２は、本発明の被検出部および検出部の配置を説明するための図である。
図１に示すように、位置検出装置１は、被検出部２の位置を２個の検出部３，４で得られた物理量（例えば、静磁界、交流磁界、音など）から求めることができる。
【００１４】
被検出部２は移動する物体に取り付けられており、例えば非接触式の変位センサに取り付けられた検出部３，４に対して移動自在である。
検出部３，４は、同じ性能を有して図２に示す実装基板５の表面に実装され、その検出面が被検出部２を通る軸（Ｚ軸）に向いている。また、検出部３，４は、例えばＸ軸上の対称位置に互いに離間して配置されている。
【００１５】
このため、被検出部２が２個の検出部３，４を結ぶ線に対して平行に移動し、例えば原点の位置から検出部３に近づくと、検出部３からの出力信号（検出値をＡとする）が大きくなり、検出部４からの出力信号（検出値をＢとする）が小さくなる。一方、例えば原点の位置から検出部４に近づくと、検出部４からの出力信号Ｂが大きくなり、検出部３からの出力信号Ａが小さくなる。
【００１６】
検出部３からの出力信号Ａは、アンプ７ａで増幅された後、Ａ／Ｄコンバータ８ａでデジタル変換されてマイコン９に入力される。また、検出部４からの出力信号Ｂも、アンプ７ｂ、Ａ／Ｄコンバータ８ｂを経由してマイコン９に入力される。マイコン９は演算部１０や出力部１１を有している。
ここで、演算部１０は、検出部３，４で得られた２つの出力信号の差信号に基づいた値を、これら２つの出力信号の和信号をｎ乗（ｎ＞１の実数）した値で除算する。
【００１７】
より詳しくは、２つの出力信号Ａ，Ｂを用い、所定の定数、例えば、検出対象となる物理量、被検出部２や検出部３，４の構造や形状などに応じて設定される定数をｋとすると、演算部１０は式１に示すように演算する。
ｋ（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）n    …式１
【００１８】
演算部１０の演算結果は出力部１１に入力され、出力部１１は、この演算部１０で得られた値から被検出部２を移動させる例えばモータ（図示省略）に出力する。
なお、図２で示した検出部３，４はＸ軸上の対称位置に配置されているが、Ｙ軸上の対称位置にも互いに離間した２個の検出部を配置し、平面上な位置を検出してもよい。
【００１９】
（第１実施例）
第１実施例は磁気検出方式の位置検出装置である。このため、被検出部２は静磁界を発生する磁石であり、検出部３，４は例えばホール素子の例を挙げるが、半導体磁気抵抗素子、感磁性体磁気抵抗素子、ＧＭＲ素子等の磁気検出素子を用いることもできる。
図３（Ａ）は第１実施例による磁束密度と磁石の位置との関係を示す図、図３（Ｂ）は第１実施例による２つの出力信号の差信号と磁石の位置との関係を示す図であり、図４（Ａ）は第１実施例による２つの出力信号の和信号と磁石の位置との関係を示す図、図４（Ｂ）は第１実施例による演算部の演算結果と磁石の位置の関係を示す図である。
【００２０】
図１４は、第１実施例による検出部を説明するための図である。本発明の検出部とは、物理量（例えば、静磁界、交流磁界、音、電界など）を電気信号に変換するものである。詳しくは、第１実施例でいえば、ホール素子は、図１４（Ａ），（Ｂ）に示すように、一定電流Ｉを与えた場合、磁束密度Ｂに比例した電圧Ｖが生ずるものである。よって、検出部３は、ホール素子の他、例えば、ホール素子に電流Ｉを供給するための電源３６、電流Ｉの供給ラインや電圧Ｖの検出ラインを含む。なお、本発明の検出部は、検出素子からの物理量に応じた電気信号を得るために必要な構成、あるいは、検出素子から得られた交流信号を直流信号に変換するための構成を含むものであるが、検出素子から得られた信号の大きさを変える構成を含むものではなく、さらに、検出部の後段に設けた信号処理に必要な構成を含むものではない。したがって、例えば、特許文献３のバイアス出力生成部や基準電圧生成部が含まれるものではない。
【００２１】
第１実施例では、ホール素子３の中心とホール素子４の中心との間の距離を５０ｍｍ、磁石２には、幅５０ｍｍ、厚さ０．８ｍｍの磁気テープを用いており、磁気テープの幅方向に沿って移動させる。
また、図２で説明した実装基板５の表面から磁石２の中心位置までのＺ軸方向の距離をＣＬとし、ＣＬ＝４０ｍｍを○印、ＣＬ＝５０ｍｍを●印、ＣＬ＝６０ｍｍを□印、ＣＬ＝７０ｍｍを■印で示している。
【００２２】
まず、磁束密度を磁石２の位置１ｍｍ刻みで検出すると、図３（Ａ）に示すように、いずれのＣＬの場合も上方に向けて凸状をなし、０ｍｍから＋２ｍｍまでの間に頂点を有し、この０ｍｍ付近に対してほぼ対称の値が得られている。また、ＣＬが小さくなるに連れて磁束密度の勾配が大きくなっている。
次に、ホール素子３，４で得られた２つの出力信号の差信号（Ａ−Ｂ）を磁石２の位置１ｍｍ刻みで求めると、図３（Ｂ）に示すように、いずれのＣＬの場合もホール素子４に近づくと、上方に向けて凸状をなしているが、＋３０ｍｍから＋３７ｍｍまでの間に頂点を有している。一方、いずれのＣＬの場合もホール素子３に近づくと、下方に向けて凸状をなしているが、−３０ｍｍから−３８ｍｍまでの間に頂点を有している。また、ＣＬが小さくなるに連れて差信号の勾配が大きくなっている。
【００２３】
続いて、ホール素子３，４で得られた２つの出力信号の和信号（Ａ＋Ｂ）を磁石２の位置１ｍｍ刻みで求めると、図４（Ａ）に示すように、いずれのＣＬの場合も上方に向けて凸状をなし、−１ｍｍから０ｍｍまでの間に頂点を有し、この０ｍｍ付近に対してほぼ対称の値が得られた。また、ＣＬが小さくなるに連れて和信号の勾配が大きくなっている。
そして、演算部１０の演算結果を磁石２の位置１ｍｍ刻みで求める。なお、第１実施例においては、磁気テープの形状などを考慮し、ｋ＝５０、ｎ＝２．２を式１に代入した。
【００２４】
図４（Ｂ）に示すように、第１実施例における式１の演算結果は、いずれのＣＬの場合も＋２５ｍｍから＋４０ｍｍまでの範囲や−２５ｍｍから−４０ｍｍまでの範囲では、やや曲線を描いているが、−２５ｍｍから＋２５ｍｍまでの範囲では、ほぼ直線を描いていると認められた。また、−２５ｍｍから＋２５ｍｍまでの範囲については、各ＣＬの違いはほとんど無いと認められた。
【００２５】
図５，６は、比較例による演算結果と磁石の位置の関係を示す図である。上記式１でｎ＝１にした場合には、図５（Ａ）に示すように、−１０ｍｍから＋１０ｍｍまでの範囲ではほぼ直線を描いているが、その直線を描ける範囲が狭いため実用的ではない。また、ＣＬが小さくなるに連れて演算結果の勾配が大きくなっている。次に、ｎ＝１．３にした場合には、図５（Ｂ）に■印で示すように、−２５ｍｍから＋２５ｍｍまでの範囲でほぼ直線を描くので、実用的なものもあるが、○印で示すように、−１０ｍｍから＋１０ｍｍまでの範囲のような狭い範囲でしか直線を描けないものがある。さらに、ｎ＝３にした場合には、図６に示すように、ＣＬが小さくなるに連れて演算結果の勾配が小さくなり、また、■印で示すように、０ｍｍ付近で波打つような曲線を描き、直線を描けないものがある。これに対し、第１実施例の場合（１＜ｎ≦２．２）によれば、各ＣＬの違いはほとんど無く、かつ、直線を描く範囲も非常に広くなることが分かる。
【００２６】
（第２実施例）
第２実施例は電磁波検出方式の位置検出装置である。この場合、被検出部２は、例えば発振回路やコンデンサに接続され、電磁波を発生する送信コイルである。なお、コンデンサや送信コイルには所定の周波数で共振するような定数が設定されている。また、検出部３，４は検出コイルであり、例えば所定の周波数で共振するようにコンデンサに接続されている。送信コイルが検出コイルに近づくと、検出コイルには電磁誘導によって起電力が発生し、所定の周波数の正弦波が発生する。検出コイルに対する送信コイルの向きが一定であれば、この正弦波の振幅は、送信コイルが検出コイルに近づくに連れて大きくなる。
【００２７】
図１５は、第２実施例による被検出部および検出部を説明するための図であり、例えば被検出部２は、コイル部（本発明の送信コイルに相当）２１と、交流信号を発生させてコイル部２１に付与する発振回路２２とを有している。また、検出部３は、コイル部（本発明の検出コイルに相当）３１と、コイル部３１で生じた交流信号を直流信号に変換する交直変換回路３５とを有している。なお、交直変換回路３５は例えば全波整流器である。
【００２８】
図７は、第２実施例による検出コイルおよび送信コイルの配置を説明するための図である。第２実施例では、検出コイル３の中心と検出コイル４の中心との間の距離を５０ｍｍ、送信コイル２や検出コイル３，４は、コイルの巻回軸（コイル軸ともいう）に沿って螺旋状に巻回され、径１．２ｍｍ、長さ７ｍｍで形成されており、互いに平行に配置されている。送信コイル２は、例えば、コイル軸（縦方向ともいう）に沿って移動させる。
【００２９】
図８（Ａ）は第２実施例による振幅と送信コイルの位置との関係を示す図、図８（Ｂ）は第２実施例による２つの出力信号の差信号と送信コイルの位置の関係を示す図であり、図９（Ａ）は第２実施例による２つの出力信号の和信号と送信コイルの位置との関係を示す図、図９（Ｂ）は第２実施例による演算部の演算結果と送信コイルの位置の関係を示す図である。また、図７に示したＣＬ＝９０ｍｍを○印、ＣＬ＝１００ｍｍを●印、ＣＬ＝１１０ｍｍを□印、ＣＬ＝１２０ｍｍを■印、ＣＬ＝１３０ｍｍを◇印で示している。
【００３０】
まず、振幅（Ａ／Ｄ値）を送信コイル２の位置１ｍｍ刻みで検出すると、図８（Ａ）に示すように、いずれのＣＬの場合も上方に向けて凸状をなし、０ｍｍから＋１ｍｍまでの間に頂点を有し、この０ｍｍ付近に対してほぼ対称の値が得られている。また、ＣＬが小さくなるに連れて振幅の勾配が大きくなっている。
次に、検出コイル３，４で得られた２つの出力信号の差信号（Ａ−Ｂ）を送信コイル２の位置１ｍｍ刻みで求めると、図８（Ｂ）に示すように、いずれのＣＬの場合も検出コイル４に近づくと、上方に向けて凸状をなしているが、＋３５ｍｍから＋５０ｍｍまでの間に頂点を有している。一方、いずれのＣＬの場合も検出コイル３に近づくと、下方に向けて凸状をなしているが、−５０ｍｍから−３６ｍｍまでの間に頂点を有している。また、ＣＬが小さくなるに連れて差信号の勾配が大きくなっている。
【００３１】
続いて、検出コイル３，４で得られた２つの出力信号の和信号（Ａ＋Ｂ）を送信コイル２の位置１ｍｍ刻みで求めると、図９（Ａ）に示すように、いずれのＣＬの場合も上方に向けて凸状をなし、−１ｍｍから０ｍｍまでの間に頂点を有し、この０ｍｍ付近に対してほぼ対称の値が得られている。また、ＣＬが小さくなるに連れて和信号の勾配が大きくなっている。
【００３２】
そして、演算部１０の演算結果を送信コイル２の位置１ｍｍ刻みで求める。なお、第２実施例の縦方向においては、コイルの形状などを考慮し、ｋ＝６０００、ｎ＝２を式１に代入している。
図９（Ｂ）に示すように、第２実施例の縦方向における式１の演算結果は、いずれのＣＬの場合も＋２５ｍｍ以上や−２５ｍｍ以下では、やや曲線を描いているが、−２５ｍｍから＋２５ｍｍまでの範囲では、ほぼ直線を描いていると認められた。また、−２０ｍｍから＋２０ｍｍまでの範囲については、各ＣＬの違いはほとんど無いと認められた。
【００３３】
図１０は、第２実施例による検出コイルおよび送信コイルの配置を説明するための図であり、この第２実施例では、送信コイル２をコイル軸に対して直交方向（横方向ともいう）に沿って移動させた場合についても演算結果等を求めている。
図１１（Ａ）は第２実施例による振幅と送信コイルの位置との関係を示す図、図１１（Ｂ）は第２実施例による２つの出力信号の差信号と送信コイルの位置の関係を示す図であり、図１２（Ａ）は第２実施例による２つの出力信号の和信号と送信コイルの位置との関係を示す図、図１２（Ｂ）は第２実施例による演算部の演算結果と送信コイルの位置の関係を示す図である。また、図１０に示したＣＬ＝９０ｍｍを○印、ＣＬ＝１００ｍｍを●印、ＣＬ＝１１０ｍｍを□印、ＣＬ＝１２０ｍｍを■印、ＣＬ＝１３０ｍｍを◇印で示している。
【００３４】
まず、振幅（Ａ／Ｄ値）を送信コイル２の位置１ｍｍ刻みで検出すると、図１１（Ａ）に示すように、いずれのＣＬの場合も上方に向けて凸状をなし、−１ｍｍから−０ｍｍまでの間に頂点を有し、この０ｍｍ付近に対してほぼ対称の値が得られている。また、ＣＬが小さくなるに連れて振幅の勾配が大きくなっている。
次に、検出コイル３，４で得られた２つの出力信号の差信号（Ａ−Ｂ）を送信コイル２の位置１ｍｍ刻みで求めると、図１１（Ｂ）に示すように、いずれのＣＬの場合も検出コイル４に近づくと、上方に向けて凸状をなしているが、＋５２ｍｍ以上で頂点を有している。一方、いずれのＣＬの場合も検出コイル３に近づくと、下方に向けて凸状をなしているが、−５０ｍｍ以下で頂点を有している。また、ＣＬが小さくなるに連れて差信号の勾配が大きくなっている。
【００３５】
続いて、検出コイル３，４で得られた２つの出力信号の和信号（Ａ＋Ｂ）を送信コイル２の位置１ｍｍ刻みで求めると、図１２（Ａ）に示すように、いずれのＣＬの場合も上方に向けて凸状をなし、０ｍｍから＋１ｍｍまでの間に頂点を有し、この０ｍｍに対してほぼ対称の値が得られている。また、ＣＬが小さくなるに連れて和信号の勾配が大きくなっている。
【００３６】
そして、演算部１０の演算結果を送信コイル２の位置１ｍｍ刻みで求める。なお、第２実施例の横方向においては、コイルの形状などを考慮し、ｋ＝９００、ｎ＝１．５を式１に代入した。
図１２（Ｂ）に示すように、第２実施例の横方向における式１の演算結果は、いずれのＣＬの場合も＋３０ｍｍ以上や−３０ｍｍ以下では、やや曲線を描いているが、−３０ｍｍから＋３０ｍｍまでの範囲では、ほぼ直線を描いていると認められた。また、−１０ｍｍから＋１０ｍｍまでの範囲については、各ＣＬの違いはほとんど無いと認められた。
【００３７】
このように、演算部１０では、ホール素子や検出コイルのような検出部３，４で得られた２つの出力信号の差信号（Ａ−Ｂ）に基づいた値を、和信号（Ａ＋Ｂ）をｎ乗（ただしｎ＞１）した値で除算しており、この割る数（分母）が従来（ｎ＝１）に比べて非常に大きな値になるので、当該割る数が演算結果に与える影響が大きくなり、磁石や送信コイルのような被検出部２の移動に伴う検出距離の変動を吸収できる。このため、演算部１０で得られた値がリニアな特性を持つことができ、被検出部２の位置検出誤差が小さくすることができる。
【００３８】
また、ｎは１．５から２．２までの範囲の値であることから、所定の定数ｋが５０から６０００までの範囲の値に変動しても、演算部１０で得られた値がリニアな特性を持つことができる。
なお、磁石や磁気検出素子が例えば円柱形の場合には、所定の定数ｋ＝１であってもよい。
【００３９】
図１３は、第３実施例による送信コイルおよび検出コイルの配置を説明するための図である。上記各実施例では２個の検出コイル３，４の例を挙げて説明したが、３個以上の検出コイル３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ・・・を一直線上に並べ、演算部１０は、隣接する２個の検出コイルで得られた２つの出力信号から送信コイル２の位置を求めてもよい。
より具体的には、各検出コイル３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ・・・も、上記検出コイル３，４と同様にそれぞれマイコン９に接続されており、送信コイル２の例えばＸ軸の正方向への移動に応じて、検出コイル３ａと隣の検出コイル３ｂの出力信号、次に、この検出コイル３ｂと隣の検出コイル３ｃの出力信号、さらに、この検出コイル３ｃと隣の検出コイル３ｄの出力信号のように、受け渡すように検出することもできる。
【００４０】
（第４実施例）
第４実施例は静電容量検出方式の位置検出装置である。この場合、被検出部２は電極や人体などの導電体で構成される。また、検出部３，４は、被検出部２の導電体と容量結合する導電体からなる電極である。この静電容量検出方式によれば、磁気検出方式のような磁場の影響を受けず、また、電磁波検出方式よりも消費電力が少なくて済む。
【００４１】
図１６（Ａ）に示すように、被検出部２は、例えば金属板状の電極部（本発明の導電体に相当）２３と、交流信号を発生させて電極２３に付与する発振回路２２とを有する。一方、検出部３は、電極部（本発明の導電体に相当）３３と、電極部３３で生じた交流信号を直流信号に変換する交直変換回路３５とを有している。そして、発振回路２２の出力は、電極部２３と電極部３３とが形成するコンデンサを介して交直変換回路３５に伝わる。この場合、図１５の例と同様に、電極部２３と電極部３３との距離に応じて交直変換回路３５からの出力が変化する。
【００４２】
あるいは、図１６（Ｂ）に示すように、被検出部２は電極部（本発明の導電体に相当）２３を有し、検出部３は、電極部（本発明の導電体に相当）３３と、交流信号を発生させて電極部３３に付与する発振回路３２と、発振回路３２の出力を、電極部２３と電極部３３とが形成するコンデンサで分圧させるコンデンサ３４と、交直変換回路３５とを有している。なお、交直変換回路３５は例えば全波整流器や同期検波回路を用いることができ、同期検波回路を用いた場合、同期のために、図中に破線で示した信号が発振回路３２から交直変換回路３５に入力される。
【００４３】
図１６（Ｂ）の例の場合、被検出部２が検出部３に近づくにしたがって、電極部２３と電極部３３とが形成するコンデンサの容量が大きくなり、出力信号の振幅と位置の関係は、図示しないが、図８（Ａ）に示した山形ではなく谷形となる。このため、図１で説明した演算部１０は式２に示すように演算する。
ｋ（（−Ａ）−（−Ｂ））／（（−Ａ）＋（−Ｂ））n    …式２
そして、演算部１０で演算して得られた値を反転すれば、上記と同様の結果が得られる。
【００４４】
図１７は、第５実施例による電極の配置を説明するための図であり、検出部では各電極が格子状（マトリックス状ともいう）に配置されている。例えばスタイラスペンを用いた座標入力装置の例を挙げると、電極３ａ，３ｂ・・・が座標入力装置の筐体表面に格子状に配置され、各電極上には絶縁シートが設けられている。そして、スタイラスペンの先端で筐体表面にタッチする。なお、スタイラスペンの先端を金属製で丸形状に形成すれば、スタイラスペンを傾けても、この傾けたことによる誤差の発生を小さく抑えることができる。なお、上記のように直線性の良い演算結果が得られれば、電極の面積を大きくして電極数を減らすことも可能である。
【００４５】
この例の演算部１０は、例えば、隣接する３個の電極で得られた３つの出力信号から被検出部の位置を求めることができる。図１７（Ａ）に示した電極３ａが最大出力値であると判定された場合、まず、この電極３ａを１点目に選び、この電極３ａからＸ，Ｙ方向で並んだ２，３点目の電極を選ぶ。具体的には、電極３ａに対してＸ方向に隣接した電極３ｅと電極３ｂのうち、出力値の大きな電極（例えば電極３ｂ）を２点目に選び、電極３ａに対してＹ方向に隣接した電極３ｆと電極３ｃのうち、出力値の大きな電極（例えば電極３ｃ）を３点目に選ぶ。
【００４６】
続いて、図１７（Ｂ）に示すように、１点目の電極３ａとＸ方向で並んだ２点目の電極３ｂとの間の位置Ｐを、電極３ａと電極３ｂの各出力信号から上記式で求める。また、１点目の電極３ａとＹ方向で並んだ３点目の電極３ｃとの間の位置Ｑを、電極３ａと電極３ｃの各出力信号から上記式で求める。そして、位置Ｐを通ってＹ方向に延びた直線と、位置Ｑを通ってＸ方向に延びた直線との交点Ｒをタッチ位置に決定できる。
なお、電極の他、ホール素子やコイルを格子状に配置することも可能である。
【符号の説明】
【００４７】
１…位置検出装置、２…被検出部，磁石，送信コイル、３，３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ…検出部，ホール素子，検出コイル，電極、４…検出部，ホール素子，検出コイル、５…実装基板、７ａ，７ｂ…アンプ、８ａ，８ｂ…Ａ／Ｄコンバータ、９…マイコン、１０…演算部、１１…出力部、２１，３１…コイル部、２２，３２…発振回路、２３，３３…電極部、３４…コンデンサ、３５…交直変換回路、３６…電源。
【図１】
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【図２】
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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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