(57)【要約】【課題】  移動子の移動可能範囲を長く取った場合でも、固定子と、その固定子上で移動する移動子との相対位置を精度よく検出できるようにする。【解決手段】  固定子である基板１０上で移動する移動子３０の位置を検出する位置検出装置１における、基板１０において、基板１０の第１面上に、ｎ相の電極（ただし、ｎは２以上の整数）が、移動子３０の移動方向に一次元的に繰り返し配列された複数の信号電極１１と、基板１０の上記第１面上の信号電極１１の近傍に、移動子３０の移動方向に沿って配置された取出電極１２ａ，１２ｂとを備え、上記各信号電極１１と取出電極１２ａ，１２ｂとの間の位置に、基板１０の他の部分よりも誘電率が小さい低誘電率部として空隙１４ａ，１４ｂを設けた。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子上で移動する移動子の位置を検出する位置検出装置における、その固定子を構成する基板であって、
当該基板の第１面上に、ｎ相の電極（ただし、ｎは３以上の整数）が、前記移動子の移動方向に一次元的に繰り返し配列された複数の第１電極と、
前記基板の前記第１面上の前記第１電極の近傍に、前記移動子の移動方向に沿って配置された第２電極とを備え、
前記各第１電極と前記第２電極との間の位置に、当該基板の他の部分よりも誘電率が小さい低誘電率部を設けたことを特徴とする基板。
【請求項２】
請求項１に記載の基板であって、
前記低誘電率部はスリットであることを特徴とする基板。
【請求項３】
請求項１乃至２の何れか一項に記載の基板であって、
前記基板の内部の、前記第１電極を配置した領域と平面的に重なる位置に、電気信号の伝播を遮蔽する遮蔽部材を設けたことを特徴とする基板。
【請求項４】
請求項３に記載の基板であって、
前記基板の内部又は前記第１面の裏側の第２面上の、前記第１電極を配置した領域と平面的に重ならない位置に、前記第２電極を配置した領域と平面的に重なる位置を避けて、電気信号の伝播を遮蔽する遮蔽部材を設けたことを特徴とする基板。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の基板で構成される前記固定子と、
前記第１電極のｎ相の電極（ただし、ｎは３以上の整数）に、ｎ相の信号を供給する供給部と、
第３電極を有する前記移動子であって、前記移動子が前記固定子上に配置されたとき、該第３電極が前記第１電極の少なくとも１つ及び前記第２電極の少なくとも一部と容量結合される前記移動子と、
前記容量結合により、前記供給部による信号の供給に応じて第２電極に発生する信号を検出する検出部とを備えることを特徴とする前記位置検出装置。
【請求項６】
請求項１乃至４の何れかに一項に記載の基板であって、
前記第２電極として、２つの電極を、前記移動子の移動方向に沿って、前記第１電極の近傍の両側にそれぞれ設けており、
前記低誘電率部として、２つの低誘電率部を、各第２電極と前記第１電極との間の位置に設けていることを特徴とする基板。
【請求項７】
請求項６に記載の基板で構成される前記固定子と、
前記第１電極のｎ相の電極（ただし、ｎは３以上の整数）に、ｎ相の信号を供給する供給部と、
２つの第３電極を有する前記移動子であって、前記移動子が前記固定子上に配置されたとき、該第３電極の一方が、少なくとも１つの第１電極、及び、前記第２電極の一方の少なくとも一部と容量結合され、該第３電極の他方が、前記少なくとも１つの第１電極とは逆相の少なくとも１つの第１電極、及び、前記第２電極の他方の少なくとも一部と容量結合される前記移動子と、
前記容量結合により、前記供給部による信号の供給に応じて前記２つの第２電極に発生する２つの信号の差分を検出する検出部とを備えることを特徴とする前記位置検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、固定子と、その固定子上で移動する移動子との相対位置を検出する位置検出装置及び、上記固定子を構成する基板（プリント基板）に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、固定子と、その固定子上で移動する移動子との相対位置を検出する位置検出装置が知られている。
例えば、特許文献１には、固定子の誘導電極に電圧を供給し容量結合により移動子の櫛歯状の電極へ交番電位分布を発生し、その交番電位分布を固定子の電位検出電極で検出して、２つの信号を成分とするベクトルを生成し、そのベクトルの回転角から移動子の固定子に対する相対的な変位を計測することが記載されている。
また、特許文献２には、固定子上の４相の電極に９０°ずつ位相がずれた４つの電気信号を供給し、それにより移動子上の第１電極及び第２電極に誘起される信号の位相に基づいて、固定子に対する移動子の位置を計測することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２２１４７２号公報
【特許文献２】特開２０１１−４７６７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来の位置検出装置では、移動子の移動可能範囲を長く取ろうとすると、十分な検出精度を確保できないという問題があった。それは、固定子上に設ける、複数相の信号供給用の電極と、信号取り出し用の電極との間で信号の漏れが発生してしまうためである。移動子の移動可能範囲を長く取る場合でも、信号供給用の電極の間隔を空けると位置の検出精度が悪くなるため、間隔を狭くして本数を増やさざるをえない。そして、電極の本数が増えると、その分信号の漏れも大きくなり、無視できないノイズとして位置検出の結果の影響を与える。
【０００５】
この発明は、このような問題を解決し、移動子の移動可能範囲を長く取った場合でも、固定子と、その固定子上で移動する移動子との相対位置を精度よく検出できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するため、この発明の基板は、固定子上で移動する移動子の位置を検出する位置検出装置における、その固定子を構成する基板において、その基板の第１面上に、ｎ相の電極（ただし、ｎは２以上の整数）が、上記移動子の移動方向に一次元的に繰り返し配列された複数の第１電極と、上記基板の上記第１面上の上記第１電極の近傍に、上記移動子の移動方向に沿って配置された第２電極とを設け、上記各第１電極と上記第２電極との間の位置に、その基板の他の部分よりも誘電率が小さい低誘電率部を設けたものである。
【０００７】
このような基板において、上記低誘電率部がスリットであるとよい。
さらに、上記基板の内部の、上記第１電極を配置した領域と平面的に重なる位置に、電気信号の伝播を遮蔽する遮蔽部材を設けるとよい。
さらに、上記基板の内部又は上記第１面の裏側の第２面上の、上記第１電極を配置した領域と平面的に重ならない位置に、上記第２電極を配置した領域と平面的に重なる位置を避けて、電気信号の伝播を遮蔽する遮蔽部材を設けるとよい。
【０００８】
また、この発明の位置検出装置は、上記のいずれかの基板で構成される上記固定子と、上記第１電極のｎ相の電極（ただし、ｎは３以上の整数）に、ｎ相の信号を供給する供給部と、第３電極を有する上記移動子であって、上記移動子が上記固定子上に配置されたとき、その第３電極が上記第１電極の少なくとも１つ及び上記第２電極の少なくとも一部と容量結合される上記移動子と、上記容量結合により、上記供給部による信号の供給に応じて第２電極に発生する信号を検出する検出部とを備えることを特徴とする上記位置検出装置である。
【０００９】
また、この発明の別の基板は、上記のいずれかの基板において、上記第２電極として、２つの電極を、上記移動子の移動方向に沿って、上記第１電極の近傍の両側にそれぞれ設けており、上記低誘電率部として、２つの低誘電率部を、各第２電極と上記第１電極との間に設けたものである。
【００１０】
また、この発明の別の位置検出装置は、上記の基板で構成される上記固定子と、上記第１電極のｎ相の電極（ただし、ｎは３以上の整数）に、ｎ相の信号を供給する供給部と、２つの第３電極を有する上記移動子であって、上記移動子が上記固定子上に配置されたとき、その第３電極の一方が、少なくとも１つの第１電極、及び、上記第２電極の一方の少なくとも一部と容量結合され、その第３電極の他方が、上記少なくとも１つの第１電極とは逆相の少なくとも１つの第１電極、及び、上記第２電極の他方の少なくとも一部と容量結合される上記移動子と、上記容量結合により、上記供給部による信号の供給に応じて上記２つの第２電極に発生する２つの信号の差分を検出する検出部とを備える上記位置検出装置である。
【００１１】
また、この発明の別の基板は、固定子上で移動する移動子の位置を検出する位置検出装置における、その固定子を構成する基板において、その基板の第１面上に、ｎ相の電極（ただし、ｎは３以上の整数）が、上記移動子の移動方向に一次元的に繰り返し配列された複数の第１電極と、上記第１面上に上記移動子の移動方向に沿って上記第１電極の近傍に配置された第２電極とを設け、その基板の内部又は上記第１面の裏側の第２面上の、上記第１電極を配置した領域と平面的に重なる位置に、上記ｎ相の各々の複数の第１電極を電気的に接続するｎ本の配線を設け、上記ｎ本の配線を、上記第１電極の配列方向の位置に応じて異なる相の配線が、上記ｎ本の配線の中で最も上記第２電極に近い位置となるように配置したものである。
【００１２】
このような基板において、上記各相の配線を、上記第１電極の配列方向に見ておおよそ等しい長さの区間で、上記ｎ本の配線の中で最も上記第２電極に近い位置となるように配置するとよい。
さらに、上記各相の複数の第１電極と、その相の配線とを、その基板に形成された透孔を通じて接続するとよい。
さらに、上記基板の上記第１面と上記ｎ本の配線の間の、上記第１電極を配置した領域と平面的に重なる位置に、電気信号の伝播を遮蔽する遮蔽部材を設けるとよい。
【００１３】
さらに、上記基板の内部又は上記第１面の裏側の第２面上の、上記第１電極を配置した領域と平面的に重ならない位置に、上記第２電極を配置した領域と平面的に重なる位置を避けて、電気信号の伝播を遮蔽する遮蔽部材を設けるとよい。
さらに、上記ｎ本の配線の少なくとも１本は、接続されている少なくとも１つの上記第１電極と平面的に重なる位置で２つの部分配線に分断されており、その２つの部分配線はその第１電極を介して電気的に接続されているとよい。
【００１４】
また、この発明の別の位置検出装置は、上記のいずれかの基板で構成される上記固定子と、上記第１電極のｎ相の電極（ただし、ｎは３以上の整数）に、上記ｎ本の配線を介して、ｎ相の信号を供給する供給部と、第３電極を有する上記移動子であって、上記移動子が上記固定子上に配置されたとき、その第３電極が上記第１電極の少なくとも１つ及び上記第２電極の少なくとも一部と容量結合される上記移動子と、上記供給部による信号の供給に応じて第２電極に発生する信号を検出する検出部とを備える上記位置検出装置である。
【００１５】
また、この発明の別の基板は、上記のいずれかの基板において、上記第２電極として、２つの電極を、上記移動子の移動方向に沿って、上記第１電極の近傍の両側にそれぞれ設けており、２つの第２電極の各々について、上記ｎ本の配線は、上記第１電極の配列方向の位置に応じて異なる相の配線が、上記ｎ本の配線の中で最もその第２電極に近い位置となるように配置されているものである。
【００１６】
また、この発明の別の位置検出装置は、上記の基板で構成される上記固定子と、上記第１電極のｎ相の電極（ただし、ｎは３以上の整数）に、上記ｎ本の配線を介して、ｎ相の信号を供給する供給部と、２つの第３電極を有する上記移動子であって、上記移動子が上記固定子上に配置されたとき、その第３電極の一方が、少なくとも１つの第１電極、及び、上記第２電極の一方の少なくとも一部と容量結合され、その第３電極の他方が、上記少なくとも１つの第１電極とは逆相の少なくとも１つの第１電極、及び、上記第２電極の他方の少なくとも一部と容量結合される上記移動子と、上記容量結合により、上記供給部による信号の供給に応じて、上記２つの第２電極に発生する２つの信号の差分を検出する検出部とを設けた上記位置検出装置である。
また、この発明は、上記のように装置として実施する他、システム、方法、プログラム、記録媒体等、任意の態様で実施することができる。
【発明の効果】
【００１７】
以上のようなこの発明の構成によれば、移動子の移動可能範囲を長く取った場合でも、固定子と、その固定子上で移動する移動子との相対位置を精度よく検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】この発明の一実施形態の位置検出装置が備える基板の平面図である。
【図２】図１の２−２線に沿った断面図である。
【図３】図１に示した基板の底面図である。
【図４】図１に示した基板上に配置される移動子の平面図である。
【図５】この発明の一実施形態の位置検出装置の概略構成を示す図である。
【図６】図５の６−６線に沿った断面図である。
【図７】図５に示した折り返し制御部が実行する処理のフローチャートである。
【図８】折り返し制御部の変形例の構成を示す図である。
【図９】図８に示した折り返し制御部が実行する処理のフローチャートである。
【図１０】信号電極及び移動子電極の第１変形例の構成を示す図である。
【図１１】信号電極及び移動子電極の第２変形例の構成を示す図である。
【図１２】配線電極の第１変形例の構成を示す図である。
【図１３】配線電極の第２変形例の構成を示す図である。
【図１４】基板の構成の変形例を示す図である。
【図１５】基板の内部に配線電極を配置する変形例の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、この発明を実施するための形態を図面に基づいて具体的に説明する。
〔位置検出装置及び基板の実施形態：図１乃至図７〕
まず、この発明の位置検出装置及び基板の第１実施形態について説明する。
図５に、この発明の位置検出装置の概略構成を示す。
【００２０】
図５に示す位置検出装置１は、この発明の位置検出装置の実施形態であり、固定子である基板１０（プリント基板）と、基板１０上を移動する移動子３０（小型のプリント基板）とを備え、移動子３０の、基板１０上における位置を検出して出力する装置である。なお、位置検出装置１が検出する移動子３０の位置は、基板１０に対する移動子３０の位置であり、これを絶対位置と呼ぶ。
また、移動子３０の移動経路は、レールやスリット等、公知の適宜な手法により、基板１０上の適当な一次元の範囲に規制される。
【００２１】
ここで、まず基板１０について、図１乃至図３を用いて説明する。
図１は、基板１０の平面図である。図２は、図１の２−２線における断面図である。図３は、基板１の底面図である。
図１に示す基板１０は、樹脂等の絶縁性材料で形成され、容易に変形しない硬質の基板である。また、図２に現れるように第１層１０ａ〜第３層１０ｃの３層構造となっているが、各層の材質は同じでも異なっていてもよい。また、各層には、各種電極や配線がプリントされており、重ねて接着されている。なお、複数の層により基板１０を形成することは必須ではなく、１層のみでもよい。
【００２２】
そして、基板１０の、図１でおもて側の第１面には、信号電極１１と、取出電極１２ａ，１２ｂと、基準位置電極１３ａ，１３ｂが設けられている。また、信号電極１１と取出電極１２ａとの間には、空隙１４ａが設けられ、信号電極１１と取出電極１２ｂとの間には、空隙１４ｂが設けられている。これらの１１〜１４（及び、後述する配線１５、ビア１９等）は、１つの移動子３０の位置を検出するための基板側要素である。なお、基板１０が充分広ければ、１枚の基板１０上に、複数の移動子３０に対応する複数の基板側要素１１〜１９を設け、各移動子３０の位置を測定することもできる。
【００２３】
これらのうち信号電極１１は、互いに位相が９０°ずつずれた４相の電気信号が供給される複数の電極を、移動子３０の移動方向に一次元的に繰り返し配列した第１電極である。例えば、第１相（＋０°）の信号が供給される第１相電極１１ａと、第２相（＋９０°）の信号が供給される第２相電極１１ｂと、第３相（＋１８０°）の信号が供給される第３相電極１１ｃと、第４相（＋２７０°）の信号が供給される第４相電極１１ｄとをこの順に繰り返し配列する。図における各電極のハッチング（ドット、斜線）は、各電極の相を示す。ハッチングが同じ電極は、同じ相の電極である。
【００２４】
取出電極１２ａ，１２ｂは、信号電極１１の両側それぞれの近傍に設けられ、信号電極１１に供給される電気信号に応じて、容量結合により移動子３０側の電極に誘起される電気信号を取り出すための第２電極である。この取り出しの仕組みについては後に詳述する。
基準位置電極１３ａ，１３ｂは、取出電極１２ａ，１２ｂの端部付近に設けられ、移動子３０が図５に示すＡｒｅａ６にある場合に、移動子３０側の電極に誘起される電気信号を取り出すための電極である。この取り出しの仕組みについても後に詳述する。
【００２５】
空隙１４ａ，１４ｂは、図２に現れるように、基板１０の第１層１０ａ〜第３層１０ｃの全てを貫通する細長い透孔すなわちスリットとして設けている。その幅は、全長に亘ってほぼ均一である。
この空隙１４ａ，１４ｂは、信号電極１１から取出電極１２への直接的な容量結合を介した信号の伝播を低減するための設けたものである。すなわち、信号電極１１と取出電極１２との間には、基板の素材により（後述する移動子３０の電極を介さないという意味で）直接的な容量結合が形成されるため、信号電極１１に交流信号を供給すると、その信号はその直接的な容量結合を介して、移動子３０側の電極の位置によらず、取出電極１２へ伝播する。この信号は、移動子３０の位置を検出する際にノイズとなる。また、伝播する信号の強度は、信号電極１１と取出電極１２との間に直接的に形成される容量性リアクタンス（抵抗成分）に反比例する。
【００２６】
そこで、信号電極１１と取出電極１２（個体を区別しない場合には符号「１２」を用いる）との間に、基板より比誘電率の低い低誘電率部を介在させることにより、容量性リアクタンスを増加（静電容量を減少）させ、信号の伝播を抑えることができる。図１の例では、基板１０の材質である樹脂（一例として比誘電率が２〜４）よりも比誘電率が低い空気を介在させる、という意味で空隙１４ａ，１４ｂを設けているが、基板１０の材質よりも比誘電率の低い物質を充填しても、同様の効果が得られる。
【００２７】
このことにより、移動子の移動可能範囲を長く取り、その結果、信号電極１１の数が増えた場合でも、信号電極１１から取出電極１２への直接の信号の伝播を抑え、移動子３０の位置を精度よく検出できるようにすることができる。
なお、信号電極１１と取出電極１２との間の距離を離して容量性リアクタンスを増加させてもよいが、あまり大きな距離を取ると位置検出装置１のサイズが増加してしまう。この実施形態のように、距離は程々にして空隙１４ａ，１４ｂを設けることが好ましい。
【００２８】
ところで、上述の容量結合の減少が目的であれば、空隙として、透孔の代わりに、例えば第１層１０ａ及び第２層２０ａを貫通する溝を設けても、ある程度の効果は得られる。しかし、次の観点から、透孔を設けることが望ましい。
すなわち、基板１０を９０％程度以上の湿度が高い環境に置くと、しばしば、基板１０の表面に肉眼では判別し難い程度の細かい水滴がつくことが知られている。この水滴により、信号電極１１と取出電極１２との間の抵抗成分が減少してしまい、この経路を介して信号が伝播する。この信号も、移動子３０の位置を検出する際にノイズとなる。
【００２９】
しかし、信号電極１１と取出電極１２との間に透孔による空隙１４ａ，１４ｂがあると、基板１０の表面に水滴がついたとしても、信号電極１１と取出電極１２との間の導通経路が長いため、信号の伝播を防止できる。従って、検出装置１は高湿の環境下においても精度よく移動子３０の位置を検出することができる。
【００３０】
次に、基板１０の内部及び、第１面の裏側の第２面（図３でおもて側の面）に設けた電極について説明する。
基板１０には、その第２面に、図３に現れる配線１５（相を区別する必要がない場合にはアルファベットのない符号「１５」を用いる。「ビア（via）１９」、「端子２０」及び「バレル（barrel）１６」も同様。）、ビア１９及び端子２０を設けている。
【００３１】
配線１５は、同じ相の複数の信号電極１１を電気的に接続し、各信号電極１１に対して電気信号を供給するための配線である。ビア１９は、図２に現れる、基板１０を貫通する透孔に設けたバレル１６を介して異なる２面の２電極（例えば、配線１５と信号電極１１）を電気的に接続する接続部である。端子２０は、外部回路と配線１５とを電気的に接続するための端子である。
【００３２】
図３においては、１つの信号電極１１と平面的に重なる（基板１０に垂直な方向から見た場合に重なる）位置に、１つのビア１９が設けられた箇所（例えば矢印Ｘで示す箇所）と、２つのビア１９が設けられた箇所（例えば矢印Ｙで示す箇所）とがある。
前者の箇所では、単に配線１５が信号電極１１と接続されるのみである（図６参照）。しかし、後者の箇所では、ある相の配線１５が左右の２つの部分配線に分断され、第１部分配線（１５ｃ−１）が第１接続部（ビア１９ｃ−１）を通じて信号電極１１と接続され、さらに第２接続部（ビア１９ｃ−２）を通じて第２部分配線（１５ｃ−２）に接続される。そして、第２部分配線が、より先の各信号電極１１に接続される。
【００３３】
基板１０には、４相の信号電極１１に対応して、４相の配線１５ａ〜１５ｄを設けている。そして、図３に示すように、信号電極１１の配列方向の位置に応じて異なる相の配線１５が、４相の配線１５の中で最も取出電極１２に近い位置に来るように、各相の配線１５の、図３で縦方向の配置を、順次入れ替えている。上記の、１つの信号電極１１と平面的に重なる位置に２つのビア１９を設ける箇所は、この入れ替えのため、配線が他の配線を跨ぐ際に設けるものである。
【００３４】
また、各相の配線１５は、信号電極１１の配列方向に見ておおよそ等しい長さの区間で、４相の配線１５の中で最も取出電極１２に近い位置となるようにしている。「最も取出電極１２に近い位置」には、「最も取出電極１２ａに近い位置」と、「最も取出電極１２ｂに近い位置」とがあるが、そのどちらについても、上記「おおよそ等しい長さの区間」が成立するとよい。
【００３５】
ここで、最も取出電極１２ａに近い位置にある配線１５と取出電極１２ａとの間には、矢印Ａで示すように直接的な容量結合が形成される。同様に、最も取出電極１２ｂに近い位置にある配線１５と取出電極１２ｂとの間にも、矢印Ｂで示す容量結合が形成される。そして、これらの容量結合を介して配線１５に供給される交流信号が取出電極１２ａ，１２ｂに伝播され、移動子３０の位置を検出する際にノイズとなってしまう。
【００３６】
特に、特定の相の配線１５のみが最も取出電極１２に近い位置にあると、特定位相の電気信号が取出電極１２に供給されてしまう。このため、後述のような電気信号の位相に基づく移動子３０の位置検出への影響が大きい。しかし、信号電極の配列方向の位置に応じて異なる相の配線１５が、取出電極１２に近い位置にあれば、複数相の信号が取出電極１２上に伝播されるため、取出電極１２上で逆相の信号同士が打ち消し合い、配線１５から伝播される信号の影響を、全体で見て低減することができる。各相の配線１５が、信号電極１１の配列方向に見ておおよそ等しい長さの区間で、最も取出電極１２に近い位置となるようにすれば、この効果は一層顕著である。
【００３７】
以上の他、基板１０には、その内部の、第２層１０ｂ上に、遮蔽電極１７，１８ａ，１８ｂを設けている。これらの遮蔽電極１７，１８ａ，１８ｂは、いずれも、グランドに接続された電極であり、電気信号の伝播を遮蔽する遮蔽部材として機能する。
遮蔽電極１７は、信号電極１１を配置した領域と平面的に重なる位置に設けたものであり、信号電極１１と、配線１５及びビア１９との間の、バレル１６を介しない電気信号の伝播を阻止するために設けたものである。なお、バレル１６の位置には遮蔽電極１７は設けておらず、遮蔽電極１７とバレル１６とが接触しないよう、遮蔽電極１７には、バレル１６よりやや大きいサイズの孔（antipad）を設けている。
【００３８】
また、遮蔽電極１８ａ，１８ｂは、それぞれ外部から取出電極１２ａ，１２ｂへのノイズ信号の伝播を阻止するために設けたものである。ただし、遮蔽電極１８ａ，１８ｂは、取出電極１２ａ，１２ｂと平面的に重なる位置を避けて設けている。これは、平面的に重なる位置に設けると、矢印Ａや矢印Ｂの容量結合が増えて、配線１５から取出電極１２ａ，１２ｂへの漏れが大きくなるためである。
【００３９】
次に、移動子３０について、図４乃至図６を用いて説明する。
図４は、移動子３０の平面図である。
移動子３０は、基板３１の、図４でうら側の面に、第３電極である移動子電極３２ａ，３２ｂを配置（プリント）して構成したものである。移動子電極３２ａは、それぞれ信号電極１１と対向させる第１対向部３３ａ及び第３対向部３３ｃと、取出電極１２ａと対向させる信号取出部３５ａを備える。また、移動子電極３２ｂは、それぞれ信号電極１１と対向させる第２対向部３３ｂ及び第４対向部３３ｄと、取出電極１２ｂと対向させる信号取出部３５ｂを備える。
【００４０】
図５には、移動子３０を基板１０の配置した状態を示している。図６は、図５の６−６線に沿った断面図である。なお、図５において、移動子電極３２ａ，３２ｂは、基板３１のうら側にあるが、図を見やすくするために実線で示している。
図５に示すように、移動子電極３２ａの第１対向部３３ａ及び第３対向部３３ｃは、移動子３０の位置に応じて、信号電極１１の、いずれかの相の電極と対向するが、ちょうど１周期分離れた同じ相の電極と対向する寸法となっている。
【００４１】
また、信号電極１１に電気信号を供給すると、それに応じて容量結合により第１対向部３３ａ及び第３対向部３３ｃにも電気信号が誘起される。そして、同じ相の電極と対向していることから、第１対向部３３ａ及び第３対向部３３ｃには同じ位相の電気信号が誘起される。この電気信号は、信号取出部３５ａに伝達される。そして、信号取出部３５ａに電気信号が発生したことにより、信号取出部３５ａと対向する取出電極１２ａにも容量結合により電気信号が誘起される。
【００４２】
取出電極１２ａに誘起される電気信号は、第１対向部３３ａ及び第３対向部３３ｃがどの相の信号電極１１と対向しているか、すなわち、移動子３０がどの位置にあるか、に応じて異なる位相となる。例えば、第１対向部３３ａ及び第３対向部３３ｃが第１相電極１１ａのみと対向する位置であれば、取出電極１２ａには、第１相と同じ位相の電気信号が誘起される。また、図５の例のように第２相電極１１ｂ及び第３相電極１１ｃの双方を丁度カバーする位置であれば、取出電極１２ａには、第２相と第３相の中間の位相（第２相と第３相の信号を加算して得られる信号の位相）の電気信号が誘起される。
【００４３】
同様に、他の位置にある場合でも、移動子３０の位置に応じて連続的に変化する位相の信号が、取出電極１２ａに誘起される。また、その位相は、移動子３０が、４相分の信号電極１１、すなわち、図５に「Ａｒｅａ」で示した領域１つ分を移動する毎に、３６０°（１周期相当）変化する。従って、取出電極１２ａに誘起される電気信号の位相に基づき、各領域内における移動子３０の位置を検出することができる。
【００４４】
なお、移動子電極３２ｂの第２対向部３３ｂ及び第４対向部３３ｄと、信号電極１１と、取出電極１２ｂとの間にも、同じ関係がある。ただし、第２対向部３３ｂ及び第４対向部３３ｄが対向する信号電極１１は、第１対向部３３ａ及び第３対向部３３ｃが対向する信号電極とは２相分ずれた、異なる相の電極である。例えば、各相の電気信号の位相が９０°ずつ異なる場合、第１対向部３３ａ及び第３対向部３３ｃの場合と比べ、ちょうど逆相の信号電極１１と対向する。従って、取出電極１２ｂに誘起される電気信号は、取出電極１２ａに誘起される電気信号の逆相であり、これらの差分を取ることにより、信号が増幅されると共に、両取出電極１２ａ，１２ｂに共通するノイズ信号がキャンセルされ、移動子３０の位置の検出精度が向上する。
【００４５】
また、上記の「Ａｒｅａ」は、ここでは便宜的に、第１対向部３３ａの位置を基準に区切ることとし、第１対向部３３ａの中心と第１相電極１１ａの中心とが重なる位置を、エリアの区切りとする。位置検出装置１において、エリアは「Ａｒｅａ１」〜「Ａｒｅａ６」の６つを設けている。
【００４６】
ここで、移動子３０が「Ａｒｅａ６」にある場合、信号取出部３５ａ，３５ｂは、取出電極１２ａ，１２ｂだけでなく、基準位置電極１３ａ，１３ｂとも対向する。従って、基準位置電極１３ａ，１３ｂには、移動子が「Ａｒｅａ６」にある場合のみ、信号取出部３５ａ，３５ｂを介して、容量結合により、検出できる程度の電気信号が誘起される。逆に、移動子が「Ａｒｅａ６」にない場合は、微弱な電気信号しか誘起されない。
従って、基準位置電極１３ａ，１３ｂから所定強度以上の電気信号が出力されている場合には、移動子３０が「Ａｒｅａ６」にある。これを、取出電極１２ａ，１２ｂからの電気信号の位相と組み合わせれば、「Ａｒｅａ６」中の移動子３０の位置を特定できる。
【００４７】
なお、「Ａｒｅａ６」の位置、つまり、基準位置電極１３ａ，１３ｂを設ける位置はこの例に限らず、どこに設けてもよい。その場合、基準位置電極１３ａ，１３ｂを、例えば、取出電極１２ａ，１２ｂの外側に設け、信号取出部３５ａ，３５ｂを、取出電極１２ａ，１２ｂの外側まで延ばして設けてもよい。但し、この実施例のように、基準位置電極１３ａ，１３ｂを、取出電極１２ａ，１２ｂの延長線上に設ければ、省スペースを実現できる。
【００４８】
また、基準位置電極１３ａ，１３ｂは、１つのみでもよいが、２つ設けているのは、２つの信号取出部３５ａ，３５ｂから基準位置電極に漏れる信号の量を等しくして、２つの取出電極１２ａ、１２ｂからの２つの電気信号に対する影響を相互に同じにするためである。
なお、充分な結合容量を確保するため、移動子の移動可能範囲は、取出電極１２ａ、１２ｂの右端が、基準位置電極１３ａ，１３ｂを覆うところまでとし、それ以上右には移動できないようするのが良い。
【００４９】
次に、以上説明してきた位置検出装置１において、電気信号を生成して各信号電極１１に供給する供給回路４１〜４４や、その信号に応じて取出電極１２ａ，１２ｂ及び基準位置電極１３ａ，１３ｂからの電気信号に基づき移動子３０の位置を検出する検出回路４１、４５〜５１の構成及び動作について、図５を参照しつつ説明する。
【００５０】
図５に示す位置検出装置１の構成ブロック４１〜５１は、その全部を基板１０上に実装してもよいし、一部を基板１０上に実装し、残りを別基板に実装してもよい。また、図５で四角枠で示す各ブロックは、それぞれ、専用回路で構成してもよいし、プロセッサに所要のプログラムを実行させることによってその機能を実現してもよい。
位置検出装置１は、例えば、カウンタ４１、波形テーブル４２、出力器４３，４４、差動増幅器４５、コンパレータ４６、位相差検出部４７、レベル判定部４８、折り返し制御部４９、補正テーブル５０、フィルタ５１を備える。
【００５１】
これらのうち、カウンタ４１は、所定のクロック（例えば、数ＭＨｚ〜数十ＭＨｚ）をフリーランでカウントして、信号電極１１に供給する電気信号の位相であるカウント値を出力する。例えば、７ビットのカウンタであれば、０〜１２７のカウントを繰り返し、その周波数は数十ｋＨｚ〜数百ｋＨｚとなる。カウンタ４１のカウント値は、例えば、０が０°、３２が９０°、６４が１８０°、９６が２７０°にそれぞれ相当し、波形テーブル４２及び位相差検出部４７に供給される。
【００５２】
波形テーブル４２は、少なくとも１／４周期分の正弦波のサンプル値を格納したテーブルであり、カウンタ４１からのカウント値を位相として、その位相における正弦波（ｓｉｎ）と余弦波（ｃｏｓ）のサンプル値を生成する。波形テーブル４２は、出力器４３にはｃｏｓのサンプル値を、出力器４４にはｓｉｎのサンプル値を出力する。
出力器４３，４４は、それぞれ入力されるサンプル値をアナログ信号に変換し、正相と逆相で電力増幅して出力する。出力器４３，４４からの各相のアナログ信号は、それぞれ対応する相の端子２０及び配線１５を経て信号電極１１へ供給される。
【００５３】
出力器４３の反転出力からは、第４相（＋２７０°）の逆相の余弦波（−ｃｏｓ）が第４相電極１１ｄへ、非反転出力からは、第２相（＋９０°）の正相の余弦波（ｃｏｓ）が第２相電極１１ｂへ供給される。また、出力器４４の非反転出力からは、第３相（＋１８０°）の正相の正弦波（ｓｉｎ）が第３相電極１１ｃへ、反転出力からは、第１相（＋０°）の逆相の正弦波（−ｓｉｎ）が第１相電極１１ａへ供給される。
【００５４】
次に、差動増幅器４５は、取出電極１２ａからの電気信号と、取出電極１２ｂからの電気信号との差の信号を出力する。取出電極１２ａ側がプラス、取出電極１２ｂ側がマイナスである。
コンパレータ４６は、差動増幅器４５の出力がマイナスからプラスに変わるタイミングで、位相差検出部４７に対してパルス信号を出力する。
【００５５】
位相差検出部４７は、コンパレータ４６からパルス信号が入力されたタイミングでカウンタ４１のカウント値をラッチすると共に、そのラッチしたカウント値と、基準のカウント値Ｒｅｆとの差を、位相差Ｐａとして折り返し制御部４９へ供給する。
これらの差動増幅器４５、コンパレータ４６及び位相差検出部４７が検出部に該当する。
【００５６】
例えば、移動子３０が、最初のエリアの始点、すなわち第１対向部３３ａの中心と第１相電極１１ａの中心とが重なる位置にある場合に、コンパレータ４６からのパルス信号に従ってラッチされる位相カウント値を基準のカウント値とする。その場合、第１相は−ｓｉｎであるから、この信号がマイナスからプラスに変わるのは、位相１８０°のタイミングであり、基準のカウント値は６４である。従って、ラッチしたカウント値から６４を減算すればよい。また、カウント値０を１８０°に対応付けすれば、第１相の基準のカウント値を０にでき、この減算を省略できる。さらに、第１相を基準とせず、他の相（例えば第３相）を基準にしてもよい。
【００５７】
これに対し、例えば移動子３０が、第１対向部３３ａの中心と第２相電極１１ｂの中心とが重なる位置にある場合には、第２相はｃｏｓであるから、この信号がマイナスからプラスに変わるのは、位相２７０°のタイミングである。この場合、ラッチしたカウント値は９６であり、６４を減算して位相差Ｐａは３２（＋９０°）となる。位相差Ｐａは、例えば、第１対向部３３ａと対向する信号電極１１が第１相のとき０、第２相のとき３２、第３相のとき６４、第４相のとき９６である。
【００５８】
レベル判定部４８は、基準位置電極１３ａからの電気信号の強度が所定値以上あるか否か判断し、あれば、移動子３０が「Ａｒｅａ６」にあることを示す信号Ａ６を「１」にし、そうでなければ「０」にして折り返し制御部４９へ出力する。
折り返し制御部４９は、図７を用いて後述する処理により、位相差検出部４７からの位相差Ｐａと、レベル判定部４８からの信号Ａ６とに基づき、移動子３０の絶対位置Ｐｓを算出する。
【００５９】
補正テーブル５０は、折り返し制御部４９が算出した絶対位置Ｐｓを補正する。移動子３０の位置と、取出電極１２ａ，１２ｂからの電気信号の位相との関係は完全にリニアではないため、それをリニアになるように補正するものである。
なお、補正テーブル５０を、折り返し制御部４９の前段に配置し、位相差検出部４７からの位相差Ｐａを、位置リニアになるように補正してもよい。
【００６０】
フィルタ５１は、補正テーブル５０による補正後の絶対位置から急な変化を除去する。この除去は、低域を通過させるローパスフィルタ処理や、所定時間分のデータを加算平均により行えばよい。その他、適宜な方法を採用可能である。
フィルタ５１の出力が、移動子３０の位置ＰＤとして、位置検出装置１から出力される。
なお、基板１０が複数ある場合、図５に示した供給回路４１〜４４が、複数の基板１０に並列に４相の電気信号を入力し、検出回路４１、４５〜５１が、複数の基板１０の取出電極１２ａ，１２ｂから複数の電気信号を並列に受け取り、時分割で処理して、各基板１０上における移動子３０の位置を検出するようにすればよい。
【００６１】
次に、図７を用いて、折り返し制御部４９が実行する処理について説明する。
図７は、その処理のフローチャートである。
折り返し制御部４９は、位相差検出部４７から位相差Ｐａが入力されると、その時点の信号Ａ６を取得して、図７のフローチャートに示す処理を開始する。なお、ｔは図７の処理の起動カウントであり、Ｐａ（ｔ）は今回取得したデータ、Ｐａ（ｔ−１）は前回取得したデータを示す。
【００６２】
図７の処理において、折り返し制御部４９はまず、今回の信号Ａ６（ｔ）の値が「１」であるか否か判断する（Ｓ１１）。これがＮｏであれば、ステップＳ１２に進む。
ここでは、折り返し制御部４９は、まず今回の位相差Ｐａ（ｔ）と前回の位相差Ｐａ（ｔ−１）との差（７ｂｉｔ）を移動量ＭＡとして求める（Ｓ１２）。位相差Ｐａはいずれも７ｂｉｔであり、この減算で桁あふれを捨てることにより、得られる移動量ＭＡは−６４〜＋６３の範囲となる。
【００６３】
次に、折り返し制御部４９は、ステップＳ１２の移動量ＭＡの最上位ビットの値を、移動方向ＤＩＲに代入する（Ｓ１３）。
この実施形態では、４相の信号の周波数が数十ｋＨｚ〜数百ｋＨｚと高いため、その１周期以内に位相差Ｐａが１／２周期以上変動することは、基本的に有り得ない。
移動量ＭＡが正の場合、移動方向ＤＩＲの値は「０」となり、移動量ＭＡが負の場合、移動方向ＤＩＲの値は「１」となる。
【００６４】
次に、折り返し制御部４９は、今回の位相差Ｐａ（ｔ）を前回の位相差Ｐａ（ｔ−１）と大小比較し、判定結果ＢＩＧを出力する（Ｓ１４）。ＢＩＧの値は、位相差Ｐａ（ｔ）が大のとき「０」、小のとき「１」である。
折り返し制御部４９は、以上で求めたＤＩＲ、ＢＩＧ及びエリア番号の前回値ＡＮ（ｔ−１）に基づき、エリア番号の今回値ＡＮ（ｔ）を求める（Ｓ１５）。
より具体的には、移動方向が正（ＤＩＲ＝０）で位相差Ｐａ（ｔ）が大（ＢＩＧ＝０）、または、移動方向が負で位相差Ｐａ（ｔ）が小（ＢＩＧ＝１）であれば、移動子３０はエリアをまたいだ移動をしていないことがわかる。移動方向と位相差Ｐａの増減が合っているためである。この場合エリア番号ＡＮを前回のものから変化させない。
【００６５】
また、移動方向が負（ＤＩＲ＝１）で位相差Ｐａ（ｔ）が大（ＢＩＧ＝０）の場合、位相差Ｐａが負の方向に移動し、かつ位相差Ｐａが大きくなっているので、繰り下がりが発生した、すなわち、移動子３０がエリア番号の１つ小さいエリアに移動したとわかる。この場合、エリア番号ＡＮ（ｔ）を前回値ＡＮ（ｔ−１）から１減少させる。
【００６６】
移動方向が正（ＤＩＲ＝０）で位相差Ｐａ（ｔ）が小（ＢＩＧ＝１）の場合、位相差Ｐａが正の方向に移動し、かつ位相差Ｐａが小さくなっているので、繰り上がりが発生した、すなわち、移動子３０がエリア番号の１つ大きいエリアに移動したとわかる。この場合、エリア番号ＡＮ（ｔ）を前回値ＡＮ（ｔ−１）から１増加させる。
【００６７】
なお、ステップＳ１１でＹｅｓの場合、移動子３０は「Ａｒｅａ６」にあるので、今回のエリア番号ＡＮ（ｔ）に値「６」をセットする（Ｓ１６）。
ステップＳ１５，Ｓ１６のいずれの場合も、折り返し制御部４９は、今回求めたＡＮ（ｔ）を上位３ビット、今回の位相差Ｐａ（ｔ）を下位７ビットとする絶対位置Ｐｓ（ｔ）を出力し（Ｓ１７）、ＡＮ（ｔ）とＰａ（ｔ）を次回処理時に前回のＡＮ、Ｐａとして参照するため保存して（Ｓ１８）、処理を終了する。
【００６８】
以上の処理により、折り返し制御部４９は、絶対位置Ｐｓ（ｔ）を生成して出力することができる。この実施例では、移動子３０の移動可能範囲であるスケール全体を複数のエリアに分割し、エリア毎の４相の信号電極１１を用いて、そのエリア内の絶対位置Ｐａを求め、さらに、その時間変化に基づいて、エリアを跨いだ移動の累積値ＡＮを検出し、エリア内の絶対位置Ｐａとその累積値ＡＮからスケール全体での絶対位置を求めている。
なお、以上の実施例において、レベル判定部４８は、容量結合により基準位置電極１３ａに発生する電気信号の強度に基づき、移動子３０が「Ａｒｅａ６」の特定の位置（位相差Ｐａ（ｔ）と対応する位置）にあることを検出する。
【００６９】
〔折り返し制御部の変形例：図８及び図９〕
次に、上述した実施形態の種々の変形例について説明する。
まず、折り返し制御部の変形例について説明する。
図８にこの変形例における折り返し制御部４９′を示す。
図８に示す折り返し制御部４９′は、絶対位置Ｐｓを、エリア６以外では、位相差Ｐａは直接使用せず、位相差Ｐａから算出された移動量ＭＡだけに基づいて算出する点が図５の折り返し制御部４９と異なる。
より具体的には、折り返し制御部４９′は、図７の処理に代えて図９の処理を実行する。
【００７０】
折り返し制御部４９′は、位相差検出部４７から位相差Ｐａが入力されると、その時点の信号Ａ６を取得して、図９のフローチャートに示す処理を開始する。
図９の処理において、折り返し制御部４９はまず、現在の信号Ａ６（ｔ）の値が「１」であるか否か判断する（Ｓ３１）。これがＮｏであれば、折り返し制御部４９は、まず今回の位相差Ｐａ（ｔ）と前回の位相差Ｐａ（ｔ−１）との差を、７ｂｉｔで求め、その値を移動量ＭＡとする（Ｓ３２）。この演算は、図７のステップＳ１２と同様である。次に、折り返し制御部４９は、前回の絶対位置Ｐｓ（ｔ−１）に、ステップＳ３２で求めた移動量ＭＡを加算して、今回の絶対位置Ｐｓ（ｔ）を求める（Ｓ３３）。
【００７１】
また、ステップＳ３１でＹｅｓの場合は、図７のステップＳ１１でＹｅｓの場合と同様、移動子３０は「Ａｒｅａ６」にあることがわかるので、絶対位置Ｐｓ（ｔ）の上位３ビットの値を「Ａｒｅａ６」を示す「６」、下位７ビットの値をＰａ（ｔ）として、今回の絶対位置を生成することができる（Ｓ３４）。
いずれの場合も、生成した絶対位置Ｐｓ（ｔ）を出力すると共に、Ｐａ（ｔ）とＰｓ（ｔ）を次回処理時に参照するために保存して（Ｓ３５）、処理を終了する。
以上の処理によっても、図７の処理の場合と同様、絶対位置Ｐｓ（ｔ）を求めることができる。
【００７２】
〔信号電極の変形例：図１０及び図１１〕
次に、信号電極１１の形状及び配置の変形例について説明する。なお、信号電極１１の変形に伴い、移動子３０側に設ける電極の形状及び配置も変更される。
図１０及び図１１に、それぞれ異なる変形例における、信号電極１１及び移動子３０側の電極を示す。なお、これらの図では、上述した実施形態と対応する箇所には同じ符号を用いている。また、電極に付与されたハッチングが、その電極の相を示す点も、上述した実施形態と同じである。以下に説明する各変形例においても同様とする。
【００７３】
図１０に示す第１変形例では、各相の信号電極１１を三角形状に構成すると共に、信号電極１１を配列する領域の図で横向きの中心線を対称軸として、互いに線対称な位置に逆相の信号電極１１を配置している。例えば、第１相電極１１ａと対称な位置に第３相電極１１ｃを配置し、第２相電極１１ｂと対称な位置に第４相電極１１ｄを配置している。なお、対称軸の上側も下側も、それぞれ、移動子３０の移動方向に沿ってみれば、４相の信号電極１１が一次元的に繰り返し配列されている。なお、直線でも曲線でも、何らかの線に沿って信号電極１１が配列されていれば、「一次元的」である。この例のように、複数列であってもよい。
【００７４】
基板１０側の電極１１，１２に対応して、移動子３０側には、対応するサイズの移動子電極３６ａ，３６ｂを配置している。移動子電極３６ａは、図で上段に配列された信号電極１１と取出電極１２ａとを容量結合する。移動子電極３６ｂは、図で下段に配列された信号電極１１と取出電極１２ｂとを容量結合する。
上述のように、互いに線対称な位置に逆相の信号電極１１を配置していることから、信号電極１１への各相の電気信号の供給に伴い、移動子電極３６ａ，３６ｂには互いに逆相の信号が励起され、上述した実施形態の場合と同様、２つの信号の差分を取って信号を増幅することができる。
【００７５】
なお、図１０では、移動子電極３６ａは常に２又は３の信号電極１１と対向する。しかし、移動子電極３６ａに励起される電気信号の総和の位相は、対向する信号電極１１の電気信号を、対向する面積に応じた重み付けで加算した信号の位相と概ね一致する。信号電極１１が三角形状であるため、移動子の位置に対して、電気信号の位相がよりリニアに変化する。移動子３０の移動につれ、移動子電極３６ａに励起される電気信号の位相が徐々に変化することは、上述の実施形態の場合と同じである。
上述の実施形態の場合と同様、移動子電極３６ａによる容量結合により取出電極１２ａに励起される電気信号を取り出し、その位相から、移動子３０の位置を検出できる。
【００７６】
次に、図１１に示す第２変形例では、各相の信号電極１１を二等辺三角形状に構成して、互い違いに一次元的に配列している。移動子３０側の移動子電極３２ａ，３２ｂは、図４に示したものと同じであり、各対向部３３ａ〜３３ｄの太さは、信号電極１１の底辺の長さと概ね同じである。例えば、第１対向部３３ａが概ねある第２相電極１１ｂの底辺と重なる場合、第３対向部３３ｃはその次の第２相電極１１ｂの底辺と重なる。
【００７７】
以上の構成でも、移動子電極３２ａと、移動子電極３２ｂとは、互いに逆相の信号電極１１と対向し、移動子３０の位置に応じた位相の電気信号が励起される。このため、上述の実施形態及び第１変形例の場合と同様、移動子電極３２ａ，３２ｂに励起される電気信号に応じて取出電極１２ａ，１２ｂに励起される電気信号を取り出し、その位相を検出することにより、移動子３０の位置を検出することができる。
【００７８】
〔配線電極の変形例：図１２及び図１３〕
次に、配線１５の形状及び配置の変形例について説明する。
図１２及び図１３に、それぞれ異なる変形例における、信号電極１１及び移動子３０側の電極を示す。図３と同様に、配線１５及びビア１９の配置を示すものであるが、空隙１４ａ，１４ｂの内側の部分のみを示している。
図３では、配線１５を部分的に信号電極１１の配列方向（移動子３０の移動方向）に対して斜めにして、各相の配線１５を、信号電極１１の配列方向の位置に応じて、取出電極１２に対して近づけたり遠ざけたりしていた。
【００７９】
しかし、配線１５を常に信号電極１１の配列方向と平行に配置しても、信号電極のところで、２つのビア１９を用いて、左右の２つの配線１５を電気的に接続できる（図２、図３参照）。つまり、各信号電極のところで、各相の配線１５の、取出電極１２からの距離を変更可能である。
例えば、各相の配線１５及びビア１９を、図１２のように順番に配置してもよいし、図１３のように配置してもよい。
【００８０】
どのような配置であっても、信号電極１１の配列方向の位置に応じて異なる相の配線１５が、４相の配線１５の中で最も取出電極１２に近い位置に来るようにし、また、各相の配線１５が、信号電極１１の配列方向に見ておおよそ等しい長さの区間で、４相の配線１５の中で最も取出電極１２に近い位置となるようにすれば、上述した実施形態で説明した効果が得られる。
【００８１】
〔その他の変形例〕
以上で実施形態の説明を終了するが、装置の具体的な構成、各部の形状、回路の構成などが、上述の実施形態で説明したものに限られないことはもちろんである。
例えば、上述した実施形態では、１枚の基板１０内に空隙１４ａ，１４ｂを設けたが、基板を複数枚に分けて構成し、それらを一定の間隔を開けて配置することにより空隙を構成してもよい。
【００８２】
図１４にこの例を示す。
図１４の例では、固定子である基板を、第１基板１０ｘ〜第３基板１０ｚの３つの部分に分けて構成している。そして、これらの基板を、一定の間隔を開けて支持部材に組み付けることにより、第１基板１０ｘと第２基板１０ｙとの間に空隙１４ａを、第２基板１０ｙと第３基板１０ｚとの間に空隙１４ｂを形成している。
このような構成でも、上述した実施形態の場合と同様な効果が得られる。
【００８３】
また、上述した実施形態では、配線１５及びビア１９を、基板１０の第２面上に設ける例について説明した。しかし、配線１５及びビア１９は、基板１０の内部に設けてもよい。
図１５にこの例を示す。
図１５の例では、基板１０を、第１層１０ａ〜第４層１０ｄの４層構造としており、配線１５及びビア１９を、第３層１０ｃの下側に設けている。すなわち、第４層１０ｄで覆われた、基板１０の内部に設けている。
このような構成であっても、上述した実施形態の場合と同様な効果が得られる。また、配線１５及びビア１９の損傷を防止できるという効果もある。
【００８４】
また、上述した実施形態では４相の信号電極１１を用いたが、２相、３相、５相以上など、任意のｎ相（ｎは２以上の整数）の信号電極１１を用いても、同様な移動子３０の位置検出が可能である。
位置検出装置１は、ユーザからの操作を受け付ける任意の装置に適用可能である。操作の検出結果に従って、他の装置が持つパラメータの値を制御するものであってもよい。操作の検出結果を、パラメータの値の制御に用いることも必須ではない。
また、以上述べてきた構成及び変形例は、矛盾しない範囲で適宜組み合わせて適用することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
以上の説明から明らかなように、この発明によれば、移動子の移動可能範囲を長く取った場合でも、固定子と、その固定子上で移動する移動子との相対位置を精度よく検出することが可能な位置検出装置を提供することができる。
【符号の説明】
【００８６】
１：位置検出装置、１０：基板、１１：信号電極、１１ａ：第１相電極、１１ｂ：第２相電極、１１ｃ：第３相電極、１１ｄ：第４相電極、１２：取出電極、１３：基準位置電極、１４ａ,１４ｂ：空隙、１５：配線、１６：バレル、１７,１８ａ,１８ｂ：遮蔽電極、１９：ビア、２０：端子、３０：移動子、３１：移動子基板、３２ａ,３２ｂ,３６ａ,３６ｂ：移動子電極、３３ａ：第１対向部、３３ｂ：第２対向部、３３ｃ：第３対向部、３３ｄ：第４対向部、３５ａ,３５ｂ：信号取出部、４１：カウンタ、４２：波形テーブル、４３，４４：出力器、４５：差分増幅器、４６：コンパレータ、４７：位相差検出部、４８：レベル判定部、４９：折り返し制御部、５０：補正テーブル、５１：フィルタ、２００：音信号処理装置、２１１：ＣＰＵ、２１２：フラッシュメモリ、２１３：ＲＡＭ、２１５：表示器Ｉ／Ｆ、２１６：フェーダＩ／Ｆ、２１７：操作子Ｉ／Ｆ、２１８：信号処理部（ＤＳＰ）、２１９：波形Ｉ／Ｏ、２２０：表示器、２２１：フェーダ、２２１ａ：つまみ、２２２：操作子、２２３：システムバス、３００：操作パネル、３１０：ディスプレイ、３２０：ボタン群、３３０：ロータリーエンコーダ
【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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