本发明涉及一种对固定子与在该固定子上移动的移动子的相对位置进行检测的位置检测装置以及构成上述固定子的基板(印刷基板)。
背景技术
以往，公知对固定子与在该固定子上移动的移动子的相对位置进行检测的位置检测装置。
例如，在专利文献1中记载了向固定子的感应电极供给电压而通过电容耦合而在移动子的梳齿状的电极上产生交变电位分布，通过固定子的电位检测电极对该交变电位分布进行检测，生成以两个信号为成分的向量，根据该向量的旋转角测量移动子相对于固定子的相对位移。
并且，在专利文献2中记载了向固定子上的四相电极供给相位分别错开90°的四个电信号，由此基于在移动子上的第一电极和第二电极上产生的信号的相位，测量移动子相对于固定子的位置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：(日本)特开2005－221472号公报
专利文献2：(日本)特开2011－47679号公报
技术实现要素：
发明所要解决的技术问题
然而，在上述现有的位置检测装置中，存在要使移动子能够移动的范围变长时，不能确保充足的检测精度的问题。这是由于，在固定子上设置的、多相的信号供给用的电极与信号取出用的电极之间之间产生信号的泄漏。在增大移动子能够移动的范围的情况下，如果空出信号供给用的电极的间隔则位置的检测精度变差，因此不得不缩小间隔而增加电极数量。而且，如果电极的数量增加，则信号泄漏相应地变大，作为不能忽视的噪声而对位置检测的结果造成影响。
本发明的目的在于解决这样的问题，即使在加长移动子能够移动的范围的情况下，也能够精度良好地对固定子与在该固定子上移动的移动子的相对位置进行检测。
用于解决技术问题的技术方案
为了达成上述目的，该发明的基板是对在固定子上移动的移动子的位置进行检测的位置检测装置中的、构成该固定子的基板，其中，在该基板的第一面上，设有n相的电极(其中，n为2以上的整数)在上述移动子的移动方向上一维地重复排列的多个第一电极和在上述基板的上述第一面上的上述第一电极的附近沿着上述移动子的移动方向配置的第二电极，在上述各第一电极与上述第二电极之间的位置设有比该基板的其他部分电容率小的低电容率部。
在这样的基板中，上述低电容率部可以是狭缝。
另外，可以上述基板的内部的、与配置上述第一电极的区域在平面上重合的位置设置屏蔽电信号的传播的屏蔽部件。
另外，可以在上述基板的内部或上述第一面的背面侧的第二面上的、不与配置上述第一电极的区域在平面上重合的位置，避开与配置上述第二电极的区域在平面上重合的位置，设置屏蔽电信号的传播的屏蔽部件。
并且，该发明的位置检测装置的特征在于，具备：通过上述任一基板构成的上述固定子；向上述第一电极的n相的电极(其中，n为3以上的整数)供给n相的信号的供给部；具有第三电极的上述移动子，在上述移动子配置在上述固定子上时，该第三电极与上述第一电极中的至少一个和上述第二电极的至少一部分电容耦合；通过上述电容耦合，对与上述供给部进行的信号的供给相对应地在第二电极产生的信号进行检测的检测部。
并且，该发明的另一基板在上述任一基板的基础上，作为上述第二电极，将两个电极沿着上述移动子的移动方向分别设置在上述第一电极的附近的两侧，作为上述低电容率部，将两个低电容率部设置在各第二电极与上述第一电极之间。
并且，该发明的另一位置检测装置具备：通过上述基板构成的上述固定子；向上述第一电极的n相的电极(其中，n为3以上的整数)供给n相的信号的供给部；具有两个第三电极的上述移动子，在上述移动子配置在上述固定子上时，该第三电极的一方与至少一个第一电极和上述第二电极的一方的至少一部分电容耦合，该第三电极的另一方与同上述至少一个第一电极相位相反的至少一个第一电极和上述第二电极的另一方的至少一部分电容耦合；通过上述电容耦合来检测与上述供给部进行的信号供给相对应地在上述两个第二电极上产生的两个信号的差的检测部。
并且，该发明的另一基板是对在固定子上移动的移动子的位置进行检测的位置检测装置中的、构成该固定子的基板，其中，在该基板的第一面上，设有n相的电极(其中，n为3以上的整数)在上述移动子的移动方向一维地重复排列的多个第一电极和在上述第一面上沿着上述移动子的移动方向配置在上述第一电极的附近的第二电极，在该基板的内部或上述第一面的背面侧的第二面上的、与配置上述第一电极的区域在平面上重合的位置，设有将上述n相的各多个第一电极电连接的n条的配线，上述n条的配线配置为，相位根据上述第一电极的排列方向的位置而不同的配线处于上述n条配线中最接近上述第二电极的位置。
在这样的基板中，可以将上述各相的配线配置为，在从上述第一电极的排列方向看大致等长的区间内，处于上述n条配线中最接近上述第二电极的位置。
另外，可以使上述各相的多个第一电极与该相的配线通过在该基板上形成的透孔连接。
另外，可以在上述基板的上述第一面与上述n条配线之间的、与配置上述第一电极的区域在平面上重合的位置设置屏蔽电信号的传播的屏蔽部件。
另外，可以在上述基板的内部或上述第一面的背面侧的第二面上的、不与配置上述第一电极的区域在平面上重合的位置，避开与配置上述第二电极的区域在平面上重合的位置地设置屏蔽电信号的传播的屏蔽部件。
另外，上述n条配线中的至少一条，在与所连接的至少一个上述第一电极在平面上重合的位置分为两个部分的配线，这两个部分配线经由该第一电极电连接。
并且，该发明的另一位置检测装置具备：通过上述任一基板构成的上述固定子；经由上述n条配线向上述第一电极的n相的电极(其中，n为3以上的整数)供给n相的信号的供给部；具有第三电极的上述移动子，在上述移动子配置在上述固定子上时，该第三电极与上述第一电极中的至少一个和上述第二电极的至少一部分电容耦合；对与上述供给部进行的信号供给相对应地在第二电极上产生的信号进行检测的检测部。
并且，该发明的另一基板在上述任一基板的基础上，作为上述第二电极，将两个电极沿着上述移动子的移动方向分别设置在上述第一电极的附近的两侧，对于两个第二电极，上述n条配线配置为，相位根据上述第一电极的排列方向的位置而不同的配线处于上述n条配线中最接近该第二电极的位置。
并且，该发明的另一位置检测装置设有：通过上述基板构成的上述固定子；经由上述n条配线向上述第一电极的n相的电极(其中，n为3以上的整数)供给n相的信号的供给部；具有两个第三电极的上述移动子，在上述移动子配置在上述固定子上时，该第三电极的一方与至少一个第一电极和上述第二电极的一方的至少一部分电容耦合，该第三电极的另一方与同上述至少一个第一电极相位相反的至少一个第一电极和上述第二电极的另一方的至少一部分电容耦合；通过上述电容耦合，对与上述供给部进行的信号供给相对应地在上述两个第二电极上产生的两个信号的差进行检测的检测部。
并且，本发明除了如上所述地作为装置实施的情况之外，也能够通过系统、方法、程序、存储介质等任意的形态实施。
发明的效果
根据以上本发明的结构，即使在使移动子能够移动的范围变长的情况下，也能够精度良好地对固定子与在该固定子上移动的移动子的相对位置进行检测。
附图说明
图1是设有本发明一实施方式的位置检测装置的基板的平面图。
图2是沿着图1的2－2线的剖面图。
图3是图1所示的基板的底面图。
图4是在图1所示的基板上配置的移动子的平面图。
图5是表示本发明一实施方式的位置检测装置的简要构成的图。
图6是沿着图5的6－6线的剖面图。
图7是图5所示的折返控制部所执行的处理的流程图。
图8是表示折返控制部的变形例的构成的图。
图9是图8所示的折返控制部所执行的处理的流程图。
图10是表示信号电极和移动子电极的第一变形例的结构的图。
图11是表示信号电极和移动子电极的第二变形例的结构的图。
图12是表示配线电极的第一变形例的结构的图。
图13是表示配线电极的第二变形例的结构的图。
图14是表示基板的结构的变形例的图。
图15是表示在基板的内部配置配线电极的变形例的结构的、与图2对应的剖面图。
具体实施方式
以下，基于附图对用于实施本发明的形态具体地进行说明。
〔位置检测装置及基板的实施方式：图1至图7〕
首先，对本发明的位置检测装置及基板的第一实施方式进行说明。
在图5中表示本发明的位置检测装置的、包含检测电路的简要构成。
图5所示的位置检测装置1是本发明的位置检测装置的实施方式，具备作为固定子的基板10(印刷基板)和在基板10上移动的移动子30(小型的印刷基板)，是检测移动子30的基板10上的位置而将其输出的装置。需要说明的是，位置检测装置1所检测的移动子30的位置是移动子30相对于基板10的位置，将其称为绝对位置。
并且，移动子30的移动路径被导轨、狭缝等公知适当的机构限制在基板10上适当的一维范围。
在这里，首先参照图1至图3对基板10进行说明。
图1是基板10的平面图。图2是图1的2－2线上的剖面图。图3是表示基板1的背面的配线电极的配置的底面图。
图1所示的基板10由树脂等绝缘性材料形成，是不容易变形的硬质基板。并且，如图2所示地成为第一层10a～第三层10c的三层构造，各层的材质可以相同或不同。并且，在各层印刷有各种电极和配线，被重叠地粘接。需要说明的是，不必通过多个层来形成基板10，也可以仅通过一层来形成基板10。
而且，在基板10的、图1中表面侧的第一面设有信号电极11、取出电极12a,12b、基准位置电极13a,13b。并且，在信号电极11与取出电极12a之间设有空隙14a，在信号电极11与取出电极12b之间设有空隙14b。这些11～14(以及后述配线15、通孔19等)是用于检测一个移动子30的位置的基板侧要素。需要说明的是，如果基板充分大，能够在一片基板10上设置与多个移动子30对应的多个基板侧要素11～19，对各移动子30的位置进行测定。
这其中信号电极11是使供给有相位彼此错开90°的四相的电信号的多个电极在移动子30的移动方向上一维地重复排列的第一电极。例如，供给有第一相(+0°)的信号的第一相电极11a、供给有第二相(+90°)的信号的第二相电极11b、供给有第三相(+180°)的信号的第三相电极11c、供给有第四相(+270°)的信号的第四相电极11d依次重复地排列配置。附图中各电极的影线(点、斜线)表示各电极的相。影线相同的电极是相同相的电极。
取出电极12a,12b分别设置在信号电极11的两侧附近，是根据供给到信号电极11的电信号，取出通过电容耦合而移动子30侧的电极所产生的电信号的第二电极。后文将对该取出构造详细地进行说明。
基准位置电极13a,13b设置在取出电极12a,12b的端部附近，是在移动子30处于图5所示的area6的情况下，取出移动子30侧的电极所产生的电信号的电极。后文将对该取出构造详细地进行说明。
空隙14a,14b如图2所示地设置成贯穿基板10的第一层10a～第三层10c全部的细长的透孔即狭缝。其宽度在其全长范围内大致均一。
该空隙14a,14b是为了降低从信号电极11向取出电极12的经由直接的电容耦合的信号传播而设置的。即，信号电极11与取出电极12之间通过基板的素材形成(不经由后述移动子30的电极的)直接的电容耦合，因此在向信号电极11供给交流信号时，无论移动子30侧的电极的位置如何，该信号都经由该直接的电容耦合向取出电极12传播。该信号在检测移动子30的位置的位置时成为噪声。并且，所传播的信号的强度与在信号电极11与取出电极12之间直接形成的电容性电抗(电抗成分)成反比。
于是，通过使相对电容率比基板低的低电容率部介于信号电极11与取出电极12(在不对个体进行区分的情况下使用附图标记12)之间，能够使电容性电抗增加(使静电容量减少)而抑制信号的传播。在图1的例子中，使比基板10的材质即树脂(作为一个例子，相对电容率为2～4)相对电容率低的空气介于中间，而设置了空隙14a,14b，但即使填充比基板10的材质相对电容率低的物质，也能够得到同样的效果。
由此，加长移动子能够移动的范围，其结果是，即使在信号电极11的数量增加的情况下，也能够抑制从信号电极11向取出电极12的直接的信号传播，能够精度良好地对移动子30的位置进行检测。
需要说明的是，增大信号电极11与取出电极12之间的距离来使电容性电抗增加，但如果距离过大，则位置检测装置1的噪声增加。如该实施方式的那样，优选使距离成为设置空隙14a,14b的程度即可。
然而，如果以上述电容耦合的减少为目的，作为空隙，例如设置贯穿第一层10a和第二层10b的槽来取代透孔也能够得到某种程度的效果。然而，从以下观点出发，优选设置透孔。
即，如果将基板10放置于90％左右以上的湿度高的环境，则基板10的表面时常会粘附肉眼难以判别的程度的细的水滴。由于该水滴，信号电极11与取出电极12之间的电抗成分减少，信号经由该路径传播。该信号在检测移动子30的位置时也成为噪声。
但是，如果在信号电极11与取出电极12之间存在由透孔形成的空隙14a,14b，即使水滴粘附在基板10的表面，由于信号电极11与取出电极12之间的导通路径长，因此能够防止信号的传播。因此，位置检测装置1在高湿的环境下也能够精度良好地对移动子30的位置进行检测。
接着，对基板10的内部以及在第一面的背面侧的第二面(图3中表面侧的面)设置的电极进行说明。
在基板10中，在其第二面，设有图3所示的配线15(在不需要对相进行区分的情况下使用不含字母的附图标记15，“通孔(via)19”、“端子20”以及“圆筒体(barrel)16”同理)、通孔19以及端子20。
配线15是将相同相的多个信号电极11电连接，相对于各信号电极11供给电信号的配线。通孔19是图2所示的、经由在贯穿基板10的透孔中设置的圆筒体16将不同的两面的两个电极(例如，配线15和信号电极11)电连接的连接部。端子20是用于将外部电路与配线15电连接的端子。
在图3中，在与一个信号电极11在平面上重合(从与基板10垂直的方向看的情况下重合)的位置具有设有一个通孔19的部位(例如箭头x所示的部位)和设有两个通孔19的部位(例如箭头y所示的部位)。
在前者的部位，只是配线15与信号电极11连接(参照图6)。然而，在后者的部位，某一相的配线15分为左右两部分配线，第一部分配线(15c－1)穿过第一连接部(通孔19c－1)而与信号电极11连接，进一步穿过第二连接部(通孔19c－2)而与第二部分配线(15c－2)连接。然后，第二部分配线与更前方的各信号电极11连接。
在基板10上与四相的信号电极11对应地设有四相的配线15a～15d。而且，如图3所示，各相的配线15的、图3中纵向的配置依次交替，以使得相位根据信号电极11的排列方向的位置而不同的配线15来到四相的配线15中最接近取出电极12的位置。上述的、在与一个信号电极11在平面上重合的位置设有两个通孔19的部位是配线跨过其他配线时为了实现该交替而设置的。
并且，使各相的配线15在从信号电极11的排列方向上看大致等长的区间中到达四相的配线15中最接近取出电极12的位置。“最接近取出电极12的位置”包括“最接近取出电极12a的位置”和“最接近取出电极12b的位置”，对于其中任一个来说，上述“大致等长的区间”成立即可。
在这里，在处于最接近取出电极12a的位置的配线15与取出电极12a之间如箭头a所示地形成有直接的电容耦合。同样，在处于最接近取出电极12b的位置的配线15与取出电极12b之间也形成有箭头b所示的电容耦合。而且，经由这些电容耦合而向配线15供给的交流信号向取出电极12a,12b传播，在检测移动子30的位置时成为噪声。
尤其是在仅特定相的配线15处于最接近取出电极12的位置时，特定相位的电信号向取出电极12供给。因此，对后述基于电信号的相位的移动子30的位置检测的影响大。然而，在相位根据信号电极的排列方向的位置而不同的配线15处于接近取出电极12的位置时，多个相的信号在取出电极12上传播，在取出电极12上相反相的信号彼此抵消，从整体来看能够降低从配线15传播的信号的影响。如果各相的配线15在从信号电极11的排列方向上看大致等长的区间内位于最接近取出电极12的位置，该效果更为显著。
除了以上结构之外，在基板10中，在其内部的第二层10b上设有屏蔽电极17,18a,18b。这些屏蔽电极17,18a,18b均为与大地连接的电极，作为屏蔽电信号的传播的屏蔽部件发挥作用。
屏蔽电极17设置在与配置信号电极11的区域在平面上重合的位置，是为了阻止信号电极11与配线15和通孔19之间的不经由圆筒体16的电信号的传播而设置的。需要说明的是，在圆筒体16的位置不设置屏蔽电极17，在屏蔽电极17设有比圆筒体16稍大尺寸的孔(antipad)，以使得屏蔽电极17不与圆筒体16接触。
并且，屏蔽电极18a,18b分别是为了阻止从外部向取出电极12a,12b的噪声信号的传播而设置的。其中，屏蔽电极18a,18b避开与取出电极12a,12b在平面上重合的位置设置。这是由于，如果设置在平面上重合的位置，则箭头a、箭头b的电容耦合增加，从配线15向取出电极12a,12b的泄漏变大。
接着，使用图4至图6对移动子30进行说明。
图4是移动子30的平面图。
移动子30在基板31的、图4中背面侧的面配置(印刷)作为第二电极的移动子电极32a,32b而构成。移动子电极32a具备分别与信号电极11对置的第一对置部33a和第三对置部33c、以及与取出电极12a对置的信号取出部35a。并且，移动子电极32b具分别与信号电极11对置的第二对置部33b和第四对置部33d、以及与取出电极12b对置的信号取出部35b。
在图5中表示的是将移动子30配置于基板10的状态。图6是沿着图5的6－6线的剖面图。需要说明的是，在图5中，移动子电极32a,32b处于基板31的背面侧，但为了在附图中容易观察，以实线表示。
如图5所示，移动子电极32a的第一对置部33a和第三对置部33c与移动子30的位置对应地与信号电极11的任一相的电极对置，成为与恰好分开一个周期的相同相的电极对置的尺寸。
并且，向信号电极11供给电信号时，与其相应地通过电容耦合而在第一对置部33a和第三对置部33c产生电信号。而且，由于与相同相的电极对置，在第一对置部33a和第三对置部33c产生相同的相位的电信号。该电信号传递到信号取出部35a。然后，通过在信号取出部35a产生电信号，在与信号取出部35a对置的取出电极12a也通过电容耦合而产生电信号。
在取出电极12a产生的电信号根据第一对置部33a和第三对置部33c与哪一相的信号电极11对置、即移动子30处于哪一位置而成为不同的相位。例如，在第一对置部33a和第三对置部33c处于仅与第一相电极11a对置的位置时，在取出电极12a产生与第一相相同相位的电信号。并且，在如图5的例子那样恰好覆盖第二相电极11b和第三相电极11c双方的位置时，在取出电极12a产生第二相与第三相的中间相位(将第二相与第三相的信号叠加而得到的信号的相位)的电信号。
同样，在处于其他位置的情况下，在取出电极12a产生根据移动子30的位置而连续地变化的相位的信号。并且，其相位在移动子30每移动四个相位的信号电极11、即图5中一个“area”所示的区域时变化360°(相当于一个周期)。因此，基于在取出电极12a产生的电信号的相位，能够检测各区域内的移动子30的位置。
需要说明的是，在移动子电极32b的第二对置部33b和第四对置部33d、信号电极11、取出电极12b之间也存在相同的关系。其中，第二对置部33b和第四对置部33d所对置的信号电极11是与第一对置部33a和第三对置部33c所对置的信号电极错开两个相位的相位不同的电极。例如，在各相的电信号的相位分别以90°不同的情况下，与第一对置部33a和第三对置部33c的情况相比，恰好与相反相的信号电极11对置。因此，在取出电极12b产生的电信号与在取出电极12a产生的电信号的相位相反，通过求出它们的差值，能够放大信号，并且使与在两取出电极12a,12b中共通的噪声信号抵消，使移动子30的位置的检测精度提高。
并且，在这里为了便于说明，上述“area”是以第一对置部33a的位置为基准划分的，使第一对置部33a的中心与第一相电极11a的中心重合的位置为区域的边界。在位置检测装置1中，区域设有“area1”～“area6”六个。
在移动子30处于“area6”的情况下，信号取出部35a,35b不仅与取出电极12a,12b，也与基准位置电极13a,13b对置。因此，在基准位置电极13a,13b，仅在移动子处于“area6”的情况下经由信号取出部35a,35b通过电容耦合产生能够检测到的程度的电信号。相反，在移动子未处于“area6”的情况下，仅产生微弱的电信号。
因此，在从基准位置电极13a,13b输出规定强度以上的电信号的情况下，移动子30处于“area6”。将其与来自取出电极12a,12b的电信号的相位组合，能够指定“area6”中的移动子30的位置。
需要说明的是，“area6”的位置、即设置基准位置电极13a,13b的位置不限于该例子，可以设置在任何位置。在这种情况下，例如可以将基准位置电极13a,13b设置在取出电极12a,12b的外侧，使信号取出部35a,35b延伸到取出电极12a,12b的外侧。但是，如该实施例所示的那样将基准位置电极13a,13b设置在取出电极12a,12b的延长线上能够节省空间。
并且，基准位置电极13a,13b设置一个即可，设置两个是为使从两个信号取出部35a,35b泄漏到基准位置电极的信号的量相等，使对来自两个取出电极12a,12b的两个电信号的影响彼此相同。
需要说明的是，为了确保充分的耦合电容，移动子能够移动的范围成为取出电极12a,12b的右端能够覆盖到基准位置电极13a,13b，使其不能继续向右移动即可。
接着，参照图5，对以上说明的位置检测装置1中生成电信号而将其供给到各信号电极11的供给电路41～44、与该信号相应地基于来自取出电极12a,12b和基准位置电极13a,13b的电信号来检测移动子30的位置的检测电路41、45～51的结构和动作进行说明。
图5所示的位置检测装置1的结构模块41～51可以全部安装在基板10上，也可以一部分安装在基板10上、其余安装在另一基板上。并且，图5中以四边形框所示的各模块可以分别由专用的电路构成，也可以通过使处理器执行所需的程序而实现其功能。
位置检测装置1例如具有计数器41、波形数据表42、输出器43,44、差分放大器45、比较器46、相位差检测部47、电平判定部48、折返控制部49、修正数据表、滤波器51。
它们之中，计数器41以规定的时钟(例如，数mhz～数十mhz)独立地进行计数，将供给到信号电极11的电信号的相位即计数值输出。例如，如果是7位的计数器，则重复0～127的计数，其频率为数十khz～数百khz。计数器41的计数值例如为0相当于0°、32相当于90°、64向防御180°、96相当于270°，并且供给到波形数据表42和相位差检测部47。
波形数据表42是至少存储1/4周期的正弦波的采样值的数据表，以来自计数器41的计数值为相位，生成该相位的正弦波(sin)和余弦波(cos)的采样值。波形数据表42在输出器43输出cos的采样值，在输出器44输出sin的采样值。
输出器43,44分别将所输入的采样值转换为模拟信号，以正相和逆相进行功率放大而输出。来自输出器43,44各相的模拟信号经由与其分别对应的相的端子20和配线15向信号电极11供给。
从输出器43的反转输出开始，第四相(+270°)的相反相的余弦波(－cos)向第四相电极11d供给，从非反转输出开始，第二相(+90°)的正相的余弦波(cos)向第二相电极11b供给。并且，从输出器44的非反转输出开始，第三相(+180°)的正相的正弦波(sin)向第三相电极11c供给，从反转输出开始，第一相(+0°)的相反相的正弦波(－sin)向第一相电极11a供给。
接着，差分放大器45将来自取出电极12a的电信号与来自取出电极12b的电信号的差的信号输出。取出电极12a侧为正、取出电极12b侧为负。
比较器46在差分放大器45的输出从负变为正的时刻，向相位差检测部47输出脉冲信号。
相位差检测部47在从比较器46输入脉冲信号的时刻锁存计数器41的计数值，并且将该锁存的计数值与基准的计数值ref的差作为相位差pa向折返控制部49供给。
这些差分放大器45、比较器46以及相位差检测部47相当于检测部。
例如，在移动子30处于最初的区域的起点、即第一对置部33a的中心与第一相电极11a的中心重合的位置的情况下，以根据来自比较器46的脉冲信号而锁存的相位计数值为基准的计数值。在这种情况下，由于第一相为－sin，该信号由负变为正是在相位180°的时刻，基准的计数值为64。因此，从锁存的计数值减去64即可。并且，如果使计数值0与180°对应，则能够使第一相的基准的计数值为0，能够省略该减法运算。另外，也可以不以第一相为基准，以其他相(例如第三相)为基准。
与此相对，例如在移动子30处于第一对置部33a的中心与第二相电极11b的中心重合的位置的情况下，由于第二相为cos，因此该信号从负变为正是在相位270°的时刻。在这种情况下，锁存的计数值为96，减去64后相位差pa成为32(+90°)。相位差pa例如在与第一对置部33a对置的信号电极11是第一相时为0、是第二相时为32、是第三相时为64、是第四相时为96。
电平判定部48判断来自基准位置电极13a的电信号的强度是否在规定值以上，在是的情况下，使表示移动子30处于“area6”的信号a6为“1”、在不是的情况下使其为“0”而向折返控制部49输出。
折返控制部49通过使用图7进行说明的后述处理，基于来自相位差检测部47的相位差pa和来自电平判定部48的信号a6来计算出移动子30的绝对位置ps。
修正数据表50对折返控制部49计算出的绝对位置ps进行修正。由于移动子30的位置与来自取出电极12a,12b的电信号的相位的关系并不是完全线性的，需要进行修正使其成为线性关系。
需要说明的是，修正数据表50可以配置在折返控制部49的前段，使来自相位差检测部47的相位差pa成为线性位置关系。
滤波器51从修正数据表50修正后的绝对位置中除去急剧的变化。该除去由使低频率通过的低通滤波器处理、将规定时间的数据进行相加而取平均指进行即可。也能够采用除此之外的合适的方法进行。
滤波器51的输出作为移动子30的位置pd而从位置检测装置1输出。
需要说明的是，在基板10为多个的情况下，图5所示的供给电路41～44向多个基板10并行地输入四相的电信号，检测电路41,45～51从多个基板10的取出电极12a,12b并行地接收多个电信号，通过时间分割进行处理，检测各基板10上的移动子30的位置即可。
接着，使用图7对折返控制部49所执行的位置检测处理进行说明。
图7是该处理的流程图。
折返控制部49在从相位差检测部47输入有相位差pa时获取该时刻的信号a6，开始图7的流程图所示的处理。需要说明的是，t为图7的处理的启动计数，pa(t)表示本次获取的数据，pa(t－1)表示上一次获取的数据。
在图7的处理中，折返控制部49首先判断本次的信号a6(t)的值是否为“1”(s11)。如果不是，则进入步骤s12。
在这里，折返控制部49首先将本次的相位差pa(t)与上一次的相位差pa(t－1)的差(7bit)作为移动量ma求出(s12)。相位差pa均为7bit，通过减法运算舍弃溢出，所得到的移动量ma处于－64～+63的范围。
接着，折返控制部49将步骤s12的移动量ma的最高位的值代入移动方向dir(s13)。
在该实施方式中，四相的信号的频率高达数十khz～数百khz，因此基本上不存在相位差pa在该一个周期以内变化1/2周期以上的情况。
在移动量ma为正的情况下，移动方向dir的值为“0”，在移动量ma为负的情况下，移动方向dir的值为“1”。
接着，折返控制部49将本次的相位差pa(t)与上一次的相位差pa(t－1)进行大小比较，输出判定结果big(s14)。big的值在相位差pa(t)大时为“0”，在小时为“1”。
折返控制部49基于以上求出的dir、big以及区域编号的上一次的值an(t－1)，求出区域编号的本次的值an(t)(s15)。
更具体地说，如果移动方向为正(dir＝0)且相位差pa(t)为大(big＝0)、或移动方向为负且相位差pa(t)为小(big＝1)，可知移动子30未进行跨区域的移动。由于移动方向和相位差pa的增减相匹配。该情况下区域编号an不从上一次的区域编号变化。
并且，在移动方向为负(dir＝1)且相位差pa(t)为大(big＝0)的情况下，相位差pa向负方向移动并且相位差pa变大，因此发生后移，即，移动子30移动到区域编号小1的区域。在这种情况下，区域编号an(t)从上一次的值an(t－1)减少1。
在移动方向为正(dir＝0)且相位差pa(t)小(big＝1)的情况下，相位差pa向正方向移动并且相位差pa变小，因此发生前移，即，移动子30移动到区域编号大1的区域。在这种情况下，使区域编号an(t)从上一次的值an(t－1)加1。
需要说明的是，在步骤s11中为是的情况下，移动子30处于“area6”，将本次的区域编号an(t)设置为值“6”(s16)。
在步骤s15、s16的任一情况下，折返控制部49输出以本次求出的an(t)为前三位、以本次的相位差pa(t)为后七位的绝对位置ps(t)(s17)，将an(t)和pa(t)保存，以便在下一次处理时作为上一次的an,pa参照(s18)而结束处理。
通过以上处理，折返控制部49生成绝对位置ps(t)而将其输出。在该实施例中，将移动子30能够移动的范围即标尺整体分为多个区域，使用每个区域的四相的信号电极11求出该区域内的绝对位置pa，另外，基于其时间变化，检测跨区域的移动的累积值an，根据区域内的绝对位置pa及其累积值an求出标尺整体上的绝对位置。
需要说明的是，在以上的实施例中，电平判定部48基于通过电容耦合而在基准位置电极13a产生的电信号的强度，对移动子30是否处于“area6”的特定的位置(与相位差pa(t)对应的位置)进行检测。
〔折返控制部的变形例：图8和图9〕
接着，对上述实施方式的各种变形例进行说明。
首先，对折返控制部的变形例进行说明。
在图8中表示的是该变形例中的折返控制部49′。
图8所示的折返控制部49′在区域6之外不使用相位差pa而是仅基于根据相位差pa计算出的移动量ma来计算绝对位置ps的这一点与图5的折返控制部49不同。
更具体地说，折返控制部49′执行图9的位置检测处理来代替图7的位置检测处理。
折返控制部49′在从相位差检测部47输入有相位差pa时，获取该时刻的信号a6，开始图9的流程图所示的处理。
在图9的处理中，折返控制部49′首先判断当前的信号a6(t)的值是否为“1”(s31)。如果为否，则折返控制部49′首先通过7bit求出本次的相位差pa(t)与上一次的相位差pa(t－1)的差，以该值为移动量ma(s32)。该运算与图7的步骤s12相同。接着，折返控制部49′在上一次的绝对位置ps(t－1)上加上在步骤s32中求出的移动量ma，求出本次的绝对位置ps(t)(s33)。
并且，在步骤s31中为是的情况下，与在图7的步骤s11中为是的情况相同，可知移动子30处于“area6”，以绝对位置ps(t)的前三位的值为表示“area6”的“6”、以后七位的值为pa(t)，能够生成本次的绝对位置(s34)。
在任一情况下，输出所生成的绝对位置ps(t)并将pa(t)和ps(t)保存以便在下一次处理时参照(s35)，结束处理。
通过以上处理能够与图7的处理的情况同样地求出绝对位置ps(t)。
〔信号电极的变形例：图10和图11〕
接着，对信号电极11的形状及配置的变形例进行说明。需要说明的是，伴随着信号电极11的变形，改变了在移动子30侧设置的电极的形状和配置。
在图10和图11中分别表示的是不同的变形例中的、信号电极11和移动子30侧的电极。需要说明的是，在这些附图中，对于与上述实施方式对应的部位使用相同的附图标记。并且，在对电极标注的影线表示该电极的相的这一点与上述实施方式相同。在以下所说明的各变形例中也是同样的。
在图10所示的第一变形例中，各相的信号电极11构成为三角形，以在排列信号电极11的区域的附图中的横向的中心线为对称轴，在彼此线对称的位置配置相反相的信号电极11。例如，在与第一相电极11a对称的位置配置第三相电极11c，在与第二相电极11b对称的位置配置第四相电极11d。需要说明的是，如果对称轴的上侧和下侧分别沿着移动子30的移动方向，则四相的信号电极11一维地重复排列。需要说明的是，无论是直线还是曲线，只要信号电极11沿着任一线排列，则为“一维”。也可以如该例子中那样为多列。
与基板10侧的电极11,12相对应，在移动子30侧配置对应的尺寸的移动子电极36a,36b。移动子电极36a使在附图中上层排列的信号电极11与取出电极12a电容耦合。移动子电极36b使在附图中下层排列的信号电极11与取出电极12b电容耦合。
如上所述，在彼此线对称的位置配置相反相的信号电极11，因此伴随着向信号电极11的各相的电信号的供给，在移动子电极36a,36b产生彼此相反相的信号，与上述实施方式的情况相同，能够得到两个信号的差值而将信号放大。
需要说明的是，在图10中，移动子电极36a一直与两个或三个信号电极11对置。然而，在移动子电极36a产生的电信号的总和的相位与将对置的信号电极11的电信号同与所对置的面积对应的通过加权相加的信号的相位大致一致。由于信号电极11为三角形状，因此电信号的相位相对于移动子的位置更为线性地变化。在移动子电极36a产生的电信号的相位随着移动子30的移动而逐渐变化的这一点与上述实施方式的情况相同。
与上述实施方式的情况相同，通过移动子电极36a的电容耦合来取出在取出电极12a产生的电信号，能够根据其相位检测移动子30的位置。
接着，在图11所示的第二变形例中，各相的信号电极11构成为等腰三角形状，彼此错开地一维排列。移动子30侧的移动子电极32a,32b与图4所示的相同，各对置部33a～33d的宽度与信号电极11的底边的长度大致相同。例如，在第一对置部33a大致与某一第二相电极11b的底边重合的情况下，第三对置部33c与下一个第二相电极11b的底边重合。
在以上结构中，移动子电极32a和移动子电极32b与相位彼此相反的信号电极11对置，产生与移动子30的位置相应的相位的电信号。因此，能够与上述实施方式和第一变形例的情况同样地根据在移动子电极32a,32b产生的电信号取出在取出电极12a,12b产生的电信号，通过对该相位进行检测，能够检测移动子30的位置。
〔配线电极的变形例：图12和图13〕
接着，对配线15的形状和配置的变形例进行说明。
在图12和图13中分别表示的是不同的变形例中的、信号电极11和移动子30侧的电极。与图3同样地表示配线15和通孔19的配置，但仅表示了空隙14a,14b的内侧的部分。
在图3中，使配线15部分地相对于信号电极11的排列方向(移动子30的移动方向)倾斜，根据信号电极11的排列方向的位置使各相的配线15相对于取出电极12接近或远离。
但是，即使使配线15一直相对于信号电极11的排列方向平行地配置，也能够在信号电极的部位使用两个通孔19与左右两个配线15电连接(参照图2、图3)。也就是说，在各信号电极的部位，能够改变各相的配线15距取出电极12的距离。
例如，各相的配线15和通孔19可以如图12所示地依次配置，也可以如图13所示地配置。
无论是怎样的配置，只要是使相位根据信号电极11的排列方向的位置而不同的配线15来到四相配线15中最接近取出电极12的位置，并且，使各相的配线15在从信号电极11的排列方向上看大致等长的区间内达到四相的配线15中最接近取出电极12的位置，就能够得到在上述实施方式中说明的效果。
〔其他变形例〕
以上对实施方式进行了说明，但装置的具体结构、各部分的形状、电路构成等显然不限于在上述实施方式中说明的内容。
例如，在上述实施方式中，在一片基板10内设有空隙14a,14b，但也可以使基板分为多片，使它们空出一定的间隔配置而构成空隙。
在图14中表示该例子。
在图14的例子中，使作为固定子的基板分为第一基板10x～第三基板10z三部分构成。然后，通过使这些基板空出一定的间隔而安装于支持部件，在第一基板10x与第二基板10y之间形成空隙14a、在第二基板10y与第三基板10z之间形成空隙14b。
在这样的结构中，能够得到与上述实施方式的情况同样的效果。
并且，在上述实施方式中，对将配线15和通孔19设置在基板10的第二面上的例子进行了说明。但是，配线15和通孔19可以设置在基板10的内部。
在图15中表示该例子。
在图15的例子中，使基板10成为第一层10a～第四层10d的四层构造，将配线15和通孔19设置在第三层10c的下侧。即，被第四层10d覆盖的、基板10的内部。
在这样的结构中，能够得到与上述实施方式的情况同样的效果。并且，也具有防止配线15和通孔19损伤的效果。
并且，在上述实施方式中使用的是四相的信号电极11，但使用两相、三相、五相以上等任意n相(n为2以上的整数)的信号电极11也能够进行同样的移动子30的位置检测。
位置检测装置1能够适用于接收使用者的操作的任意的装置。根据操作的检测结果，也能够对其他装置所具有的参数的值进行控制。不需要一定将操作的检测结果用于参数的值的控制。
并且，以上所述的结构和变形例在不发生矛盾的范围内能够适当地进行组合。
工业实用性
由以上说明能够明确，根据该发明，能够提供一种位置检测装置，即使在加长移动子能够移动的范围的情况下，也能够精度良好地对固定子与在该固定子上移动的移动子的相对位置进行检测。
附图标记说明
1：位置检测装置，10：基板，11：信号电极，11a：第一相电极，11b：第二相电极，11c：第三相电极，11d：第四相电极，12：取出电极，13：基准位置电极，14a,14b：空隙，15：配线，16：圆筒体，17,18a,18b：屏蔽电极，19：通孔，20：端子，30：移动子，31：基板，32a,32b,36a,36b：移动子电极，33a：第一对置部，33b：第二对置部，33c：第三对置部，33d：第四对置部，35a,35b：信号取出部，41：计数器，42：波形数据表，43，44：输出器，45：差分放大器，46：比较器，47：相位差检测部，48：电平判定部，49，49′：折返控制部，50：修正数据表，51：滤波器。