WO2017164373A1 - 位置検出装置及び位置検出方法 - Google Patents

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WO2017164373A1
WO2017164373A1 PCT/JP2017/012026 JP2017012026W WO2017164373A1 WO 2017164373 A1 WO2017164373 A1 WO 2017164373A1 JP 2017012026 W JP2017012026 W JP 2017012026W WO 2017164373 A1 WO2017164373 A1 WO 2017164373A1
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electrode
moving element
phase
electrodes
detecting
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PCT/JP2017/012026
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拓 上田
佳博 鈴木
夏目　佳浩
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ヤマハ株式会社
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Definitions

  • the present invention relates to a position detection device that detects a relative position between a stator and a mover that moves on the stator, and a position detection method in such a position detection device.
  • position detection devices that detect a relative position between a stator and a mover that moves on the stator are known.
  • a voltage is supplied to the induction electrode of the stator, and an alternating potential distribution is generated on the comb-like electrode of the mover by electrostatic induction.
  • the alternating potential distribution is generated by the potential detection electrode of the stator. It is described that a vector having two signals as components is generated and the relative displacement of the moving element with respect to the stator is measured from the rotation angle of the vector.
  • Patent Document 2 four electrical signals whose phases are shifted by 90 ° are supplied to the four-phase electrodes on the stator, thereby causing signals induced in the first electrode and the second electrode on the movable element. It is described that the position of the movable element with respect to the stator is measured based on the phase of.
  • Patent Document 3 describes that a random pattern for origin detection is arranged in the vicinity of the main scale, and the machine origin is set in accordance with the detection of the random pattern.
  • An object of the present invention is to solve such a problem and to enable accurate setting of a reference for detecting the position of a moving element with a simple configuration even when the movable range of the moving element is long. .
  • n-phase electrodes (where n is an integer of 2 or more) are arranged one-dimensionally in the moving direction of the moving element are provided on one of the stator and the moving element,
  • the second electrode facing at least a part of the plurality of first electrodes is provided on the other of the stator and the moving element, and the moving element is at a predetermined position, the first electrode and the second electrode are provided.
  • a third electrode facing the electrode provided on the moving element is provided on the stator, and the phase of the electric signal generated in the second electrode in response to the supply of the electric signal to the first electrode and the above Based on the intensity of the electrical signal generated at the third electrode, Serial mover is is provided with a first detecting means for detecting that the predetermined position.
  • another position detection device of the present invention is an n-phase position detection device that detects relative positions of a stator and a mover that moves on the stator and is supplied with electrical signals having different phases.
  • a plurality of first electrodes in which electrodes (where n is an integer of 2 or more) are arranged in a one-dimensional manner in the moving direction of the moving element are provided as one of the stator and the moving element. And providing a second electrode on the other of the stator and the mover, wherein a second electrode is induced in the second electrode by an electric signal supplied to at least a part of the plurality of first electrodes.
  • the electric signal generated at the electrode provided on the moving element among the first electrode and the second electrode causes an electric signal having an intensity corresponding to the distance from the electrode provided on the moving element to be the first.
  • the third electrode induced by the three electrodes is applied to the stator. Therefore, the moving element is in a predetermined position based on the phase of the electric signal generated in the second electrode in response to the supply of the electric signal to the first electrode and the intensity of the electric signal generated in the third electrode.
  • the 1st detection means which detects this is provided.
  • the third electrode may be provided near an end of the array of the plurality of first electrodes or near an end of the second electrode.
  • a second detecting means for detecting a moving amount and position of the moving element based on a phase of the electric signal generated in the second electrode in response to the supply of the electric signal to the first electrode;
  • a driving means for driving, and the moving means is moved to the vicinity of the predetermined position by the driving means in accordance with a predetermined event, and the moving element is in the predetermined position by the first detecting means.
  • Control means for setting a reference for detecting the position of the moving element by the second detecting means according to the detection timing may be provided.
  • means for moving the moving element to a position indicated by a parameter value corresponding to the moving element by the driving means is provided, and the second detecting means Changing means for changing the value of a predetermined parameter according to the position of the moving element detected by the control means, and invalidating means for invalidating the change of the parameter value by the changing means during the movement of the moving element by the control means And should be provided.
  • a second detection unit detects a moving amount and a position of the moving element based on a phase of an electric signal generated in the second electrode in response to an electric signal supplied to the first electrode. And detecting means and control means for setting a reference for detecting the position of the moving element by the second detecting means in accordance with the detection timing of the moving element being at the predetermined position by the first detecting means. Good.
  • the present invention can be implemented in any mode such as a system, a method, a program, a recording medium, etc., in addition to being implemented as an apparatus as described above.
  • the reference for detecting the position of the moving element can be accurately set with a simple configuration.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line 2-2 of FIG. It is a bottom view of the board
  • FIG. 2 is a plan view of a movable element arranged on the substrate shown in FIG. 1.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line 6-6 in FIG. It is a figure which shows the state which has a movable element in the right end of the movable range in a position detection apparatus. It is a flowchart of the process which the return control part shown in FIG. 5 performs.
  • FIG. 9 It is a figure which shows the structure of the modification of a return control part. It is a flowchart of the process which the folding
  • FIG. 15 It is a schematic block diagram of the operation panel with which the sound signal processing apparatus shown in FIG. 15 is provided. It is a flowchart of the process which CPU of the sound signal processing apparatus shown in FIG. 15 performs. It is a flowchart of the other process. It is a flowchart of the further another process. It is a figure which shows the modification of a structure of a board
  • FIGS. 1 to 8 First, a first embodiment of the position detection device and the substrate of the present invention will be described.
  • FIG. 5 shows a schematic configuration including a detection circuit of the position detection device of the present invention.
  • a position detection apparatus 1 shown in FIG. 5 is an embodiment of the position detection apparatus of the present invention, and includes a substrate 10 (printed circuit board) that is a stator, and a mover 30 (small printed circuit board) that moves on the substrate 10. And a device for detecting and outputting the position of the movable element 30 on the substrate 10.
  • the position of the mover 30 detected by the position detection device 1 is the position of the mover 30 with respect to the substrate 10 and is referred to as an absolute position.
  • the moving path of the moving element 30 is restricted to an appropriate one-dimensional range on the substrate 10 by a known appropriate method such as a rail or a slit.
  • FIG. 1 is a plan view of the substrate 10.
  • 2 is a cross-sectional view taken along line 2-2 of FIG.
  • FIG. 3 is a bottom view showing the arrangement of the wiring electrodes on the back surface of the substrate 1.
  • a substrate 10 shown in FIG. 1 is a hard substrate that is formed of an insulating material such as a resin and does not easily deform.
  • the first layer 10a to the third layer 10c have a three-layer structure, but the material of each layer may be the same or different.
  • various electrodes and wirings are printed on each layer, and are laminated and adhered. It is not essential to form the substrate 10 with a plurality of layers, and only one layer may be used.
  • the signal electrode 11, the extraction electrodes 12a and 12b, and the reference position electrodes 13a and 13b are provided on the first surface of the substrate 10 on the front side in FIG. Further, a gap 14a is provided between the signal electrode 11 and the extraction electrode 12a, and a gap 14b is provided between the signal electrode 11 and the extraction electrode 12b.
  • These 11 to 14 are substrate side elements for detecting the position of one movable element 30. If the substrate 10 is sufficiently wide, a plurality of substrate-side elements 11 to 19 corresponding to the plurality of moving elements 30 can be provided on one substrate 10 and the position of each moving element 30 can be measured.
  • the signal electrode 11 is a first electrode in which a plurality of electrodes to which four-phase electrical signals whose phases are shifted from each other by 90 ° are supplied are repeatedly arranged one-dimensionally in the moving direction of the moving element 30.
  • a first phase electrode 11a to which a first phase (+ 0 °) signal is supplied a second phase electrode 11b to which a second phase (+ 90 °) signal is supplied, and a third phase (+ 180 °)
  • the third phase electrode 11c to which the signal is supplied and the fourth phase electrode 11d to which the fourth phase (+ 270 °) signal is supplied are repeatedly arranged in this order.
  • the hatching (dots and diagonal lines) of each electrode in the figure indicates the phase of each electrode. Electrodes with the same hatching are electrodes of the same phase.
  • the extraction electrodes 12a and 12b are provided in the vicinity of both sides of the signal electrode 11, and take out an electric signal induced in the electrode on the movable element 30 side by capacitive coupling in accordance with the electric signal supplied to the signal electrode 11. Electrode. This extraction mechanism will be described in detail later.
  • the reference position electrodes 13a and 13b are provided in the vicinity of the end portions of the extraction electrodes 12a and 12b. In order to extract an electrical signal induced in the electrode on the movable element 30 side when the movable element 30 is in Area 6 shown in FIG. The third electrode. This take-out mechanism will also be described in detail later.
  • the gaps 14a and 14b are provided as elongated through holes or slits penetrating all of the first layer 10a to the third layer 10c of the substrate 10. Its width is substantially uniform over its entire length.
  • the gaps 14 a and 14 b are provided to reduce signal propagation through direct capacitive coupling from the signal electrode 11 to the extraction electrode 12. That is, since direct capacitive coupling is formed between the signal electrode 11 and the extraction electrode 12 (in the sense that the electrode of the moving element 30 described later is not interposed) by the material of the substrate, the signal electrode 11 has an alternating current. When a signal is supplied, the signal propagates to the extraction electrode 12 through the direct capacitive coupling regardless of the position of the electrode on the movable element 30 side. This signal becomes noise when the position of the moving element 30 is detected. Further, the intensity of the propagated signal is inversely proportional to the capacitive reactance (resistance component) formed directly between the signal electrode 11 and the extraction electrode 12.
  • the capacitive reactance is reduced by interposing a low dielectric constant portion having a relative dielectric constant lower than that of the substrate between the signal electrode 11 and the extraction electrode 12 (the symbol “12” is used when the individual is not distinguished). It is possible to increase (decrease capacitance) and suppress signal propagation.
  • the air gaps 14a and 14b are provided in the sense that air having a relative dielectric constant lower than that of the resin that is the material of the substrate 10 (for example, the relative dielectric constant is 2 to 4) is provided. Even if a material having a relative dielectric constant lower than that of the material 10 is filled, the same effect can be obtained.
  • the movable range of the movable element is increased, and as a result, even when the number of signal electrodes 11 is increased, direct signal propagation from the signal electrode 11 to the extraction electrode 12 is suppressed, and the position of the movable element 30 is determined. Can be detected with high accuracy.
  • the capacitive reactance may be increased by increasing the distance between the signal electrode 11 and the extraction electrode 12, but if the distance is too large, the size of the position detection device 1 increases. As in this embodiment, it is preferable to provide the gaps 14a and 14b with a certain distance.
  • a certain degree of effect can be obtained by providing, for example, a groove penetrating the first layer 10a and the second layer 10b as a gap instead of the through hole.
  • a through hole from the following viewpoint. That is, it is known that when the substrate 10 is placed in an environment with a high humidity of about 90% or more, fine water droplets that are difficult to distinguish with the naked eye are often formed on the surface of the substrate 10. Due to the water droplets, the resistance component between the signal electrode 11 and the extraction electrode 12 decreases, and the signal propagates through this path. This signal also becomes noise when the position of the moving element 30 is detected.
  • the position detection device 1 can accurately detect the position of the moving element 30 even in a high humidity environment.
  • the electrodes provided on the inside of the substrate 10 and the second surface on the back side of the first surface (the surface on the front side in FIG. 3) will be described.
  • the wiring 15 appearing in FIG. 3 (the symbol “15” having no alphabet is used when it is not necessary to distinguish the phases. “Via 19”, “terminal 20” is used. And “barrel 16”), vias 19 and terminals 20 are provided.
  • the wiring 15 is a wiring for electrically connecting a plurality of signal electrodes 11 of the same phase and supplying an electric signal to each signal electrode 11.
  • the via 19 is a connecting portion that electrically connects two electrodes (for example, the wiring 15 and the signal electrode 11) on two different surfaces via a barrel 16 provided in a through hole penetrating the substrate 10, which appears in FIG. 2. .
  • the terminal 20 is a terminal for electrically connecting an external circuit and the wiring 15.
  • a location (for example, a location indicated by an arrow X) where one via 19 is provided at a position where it overlaps with one signal electrode 11 in a plane (overlapping when viewed from a direction perpendicular to the substrate 10).
  • locations where two vias 19 are provided (for example, locations indicated by arrows Y).
  • the wiring 15 is simply connected to the signal electrode 11 (see FIG. 6).
  • the wiring 15 of a certain phase is divided into two left and right partial wirings, and the first partial wiring (15c-1) is connected to the signal electrode 11 through the first connection portion (via 19c-1). Further, it is connected to the second partial wiring (15c-2) through the second connection portion (via 19c-2). Then, the second partial wiring is connected to each signal electrode 11 ahead.
  • the substrate 10 is provided with four-phase wirings 15 a to 15 d corresponding to the four-phase signal electrodes 11. Then, as shown in FIG. 3, the wirings 15 of different phases according to the positions in the arrangement direction of the signal electrodes 11 are arranged so that each phase has a position closest to the extraction electrode 12 among the four-phase wirings 15. The arrangement of the wiring 15 in the vertical direction in FIG. The place where the two vias 19 are provided at a position overlapping with one signal electrode 11 in the above-described manner is provided when the wiring straddles another wiring for this replacement.
  • the wirings 15 of each phase are positioned so as to be closest to the extraction electrode 12 among the four-phase wirings 15 in a section having an approximately equal length when viewed in the arrangement direction of the signal electrodes 11.
  • the “position closest to the extraction electrode 12” includes “a position closest to the extraction electrode 12a” and “a position closest to the extraction electrode 12b”. "Is good.
  • a direct capacitive coupling is formed between the wiring 15 located closest to the extraction electrode 12a and the extraction electrode 12a as shown by an arrow A.
  • a capacitive coupling indicated by an arrow B is also formed between the wiring 15 located closest to the extraction electrode 12b and the extraction electrode 12b. Then, the AC signal supplied to the wiring 15 through these capacitive couplings is propagated to the extraction electrodes 12a and 12b and becomes noise when the position of the moving element 30 is detected.
  • the substrate 10 is provided with shielding electrodes 17, 18a, 18b on the second layer 10b inside.
  • These shielding electrodes 17, 18a, 18b are all electrodes connected to the ground and function as shielding members that shield the propagation of electrical signals.
  • the shield electrode 17 is provided at a position overlapping the area where the signal electrode 11 is arranged in a plane, and propagates an electric signal between the signal electrode 11, the wiring 15 and the via 19 without passing through the barrel 16. It is provided to prevent it.
  • the shield electrode 17 is not provided at the position of the barrel 16, and a hole (antipad) having a size slightly larger than the barrel 16 is provided in the shield electrode 17 so that the shield electrode 17 and the barrel 16 do not contact each other. .
  • the shielding electrodes 18a and 18b are provided to prevent the propagation of noise signals from the outside to the extraction electrodes 12a and 12b, respectively. However, the shielding electrodes 18a and 18b are provided so as to avoid a position overlapping the extraction electrodes 12a and 12b in a plane. This is because the capacitive coupling of the arrow A and the arrow B increases when provided in a position overlapping in a plane, and leakage from the wiring 15 to the extraction electrodes 12a and 12b increases.
  • FIG. 4 is a plan view of the mover 30.
  • the mover 30 is configured by arranging (printing) mover electrodes 32a and 32b as second electrodes on the surface of the substrate 31 on the back side in FIG.
  • the mover electrode 32a includes a first facing portion 33a and a third facing portion 33c that face the signal electrode 11, and a signal extraction portion 35a that faces the extraction electrode 12a.
  • the mover electrode 32b includes a second facing portion 33b and a fourth facing portion 33d that face the signal electrode 11, and a signal extraction portion 35b that faces the extraction electrode 12b.
  • FIG. 5 shows a state in which the mover 30 is disposed on the substrate 10.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line 6-6 of FIG.
  • the mover electrodes 32 a and 32 b are on the back side of the substrate 31, but are shown by solid lines for easy viewing of the drawing.
  • the first facing portion 33 a and the third facing portion 33 c of the mover electrode 32 a face the electrode of any phase of the signal electrode 11 depending on the position of the mover 30.
  • the dimensions are opposite to the electrodes of the same phase separated by exactly one cycle.
  • an electric signal is supplied to the signal electrode 11, an electric signal is also induced in the first opposed portion 33a and the third opposed portion 33c by capacitive coupling accordingly. And since it is facing the electrode of the same phase, the electric signal of the same phase is induced in the 1st opposing part 33a and the 3rd opposing part 33c. This electrical signal is transmitted to the signal extraction part 35a. Then, when an electric signal is generated in the signal extraction portion 35a, an electric signal is also induced by capacitive coupling in the extraction electrode 12a facing the signal extraction portion 35a.
  • the electrical signal induced in the extraction electrode 12a depends on which phase of the signal electrode 11 the first opposed portion 33a and the third opposed portion 33c are opposed to, that is, in which position the moving element 30 is located.
  • the phase will be different. For example, if the first opposing portion 33a and the third opposing portion 33c are positions facing only the first phase electrode 11a, an electrical signal having the same phase as that of the first phase is induced in the extraction electrode 12a. Further, as in the example of FIG. 5, if the position just covers both the second phase electrode 11 b and the third phase electrode 11 c, the extraction electrode 12 a has a phase intermediate between the second phase and the third phase (the first phase). An electrical signal of the phase of the signal obtained by adding the two-phase and third-phase signals is induced.
  • a signal having a phase that continuously changes in accordance with the position of the moving element 30 is induced in the extraction electrode 12a even when it is in another position.
  • the phase changes 360 ° (equivalent to one period) every time the movable element 30 moves the signal electrode 11 for four phases, that is, one area indicated by “Area” in FIG. Therefore, the position of the movable element 30 in each region can be detected based on the phase of the electrical signal induced in the extraction electrode 12a.
  • the signal electrode 11 facing the second facing portion 33b and the fourth facing portion 33d is an electrode of a different phase that is shifted by two phases from the signal electrode facing the first facing portion 33a and the third facing portion 33c. is there.
  • the phases of the electrical signals of the respective phases are different by 90 °, they are opposed to the signal electrode 11 having the opposite phase as compared with the case of the first opposing portion 33a and the third opposing portion 33c. Therefore, the electrical signal induced in the extraction electrode 12b is in the opposite phase to the electrical signal induced in the extraction electrode 12a.
  • the signal is amplified and applied to both the extraction electrodes 12a and 12b. The common noise signal is canceled, and the detection accuracy of the position of the moving element 30 is improved.
  • the above “Area” is divided on the basis of the position of the first facing portion 33a, and the position where the center of the first facing portion 33a and the center of the first phase electrode 11a overlap each other, The area is separated.
  • the position detection apparatus 1 six areas “Area 1” to “Area 6” are provided.
  • the signal extraction portions 35 a and 35 b face not only the extraction electrodes 12 a and 12 b but also the reference position electrodes 13 a and 13 b. Accordingly, only when the movable element is “Area 6”, an electric signal that can be detected is induced in the reference position electrodes 13a and 13b through the signal extraction portions 35a and 35b by capacitive coupling. On the contrary, when the moving element is not in “Area 6”, only a weak electric signal is induced.
  • the position of “Area 6”, that is, the position where the reference position electrodes 13a and 13b are provided is not limited to this example, and may be provided anywhere.
  • the reference position electrodes 13a and 13b may be provided outside the extraction electrodes 12a and 12b, and the signal extraction portions 35a and 35b may be provided to extend to the outside of the extraction electrodes 12a and 12b.
  • space saving can be realized by providing the reference position electrodes 13a and 13b on the extended lines of the extraction electrodes 12a and 12b as in this embodiment.
  • an electrical signal having a predetermined intensity or more may be output only when it is in a part on the right side in the figure. It can be said that this “partial” configuration is more desirable in order not to mistakenly determine “Area 6” when it is at the next “Area 5” position.
  • FIG. 7 shows a state where the mover 30 is moved to the right end of the movable range.
  • the configuration blocks 41 to 51 of the position detection apparatus 1 shown in FIG. 5 may all be mounted on the substrate 10, or a part may be mounted on the substrate 10 and the rest may be mounted on another substrate. .
  • Each block indicated by a rectangular frame in FIG. 5 may be configured by a dedicated circuit, or the function may be realized by causing a processor to execute a required program.
  • the position detection apparatus 1 includes, for example, a counter 41, a waveform table 42, output units 43 and 44, a differential amplifier 45, a comparator 46, a phase difference detection unit 47, a level determination unit 48, a loopback control unit 49, a correction table 50, and a filter. 51 is provided.
  • the counter 41 counts a predetermined clock (for example, several MHz to several tens of MHz) in a free run, and outputs a count value that is a phase of an electric signal supplied to the signal electrode 11.
  • a predetermined clock for example, several MHz to several tens of MHz
  • counting from 0 to 127 is repeated, and the frequency is several tens kHz to several hundreds kHz.
  • the count values of the counter 41 are, for example, 0 corresponds to 0 °, 32 corresponds to 90 °, 64 corresponds to 180 °, and 96 corresponds to 270 °, and are supplied to the waveform table 42 and the phase difference detection unit 47.
  • the waveform table 42 is a table in which sample values of sine waves for at least a quarter period are stored. Samples of sine waves (sin) and cosine waves (cos) in the phases with the count value from the counter 41 as a phase. Generate a value.
  • the waveform table 42 outputs the cos sample value to the output unit 43 and the sin sample value to the output unit 44.
  • the output units 43 and 44 convert the input sample values into analog signals, amplify the power in the normal phase and the reverse phase, and output the amplified signals.
  • the analog signals of the respective phases from the output devices 43 and 44 are supplied to the signal electrode 11 via the terminals 20 and the wirings 15 of the corresponding phases.
  • a cosine wave ( ⁇ cos) of the reverse phase of the fourth phase (+ 270 °) goes to the fourth phase electrode 11d, and from the non-inverted output, the positive phase of the second phase (+ 90 °).
  • the cosine wave (cos) is supplied to the second phase electrode 11b.
  • a positive sine wave (sin) of the third phase (+ 180 °) is sent to the third phase electrode 11c, and from the inverted output, the reverse of the first phase (+ 0 °) is given.
  • a phase sine wave (-sin) is supplied to the first phase electrode 11a.
  • the differential amplifier 45 outputs a difference signal between the electrical signal from the extraction electrode 12a and the electrical signal from the extraction electrode 12b.
  • the extraction electrode 12a side is positive, and the extraction electrode 12b side is negative.
  • the comparator 46 outputs a pulse signal to the phase difference detection unit 47 at a timing when the output of the differential amplifier 45 changes from minus to plus.
  • the phase difference detection unit 47 latches the count value of the counter 41 at the timing when the pulse signal is input from the comparator 46, and returns the difference between the latched count value and the reference count value Ref as the phase difference Pa. It supplies to the control part 49.
  • the differential amplifier 45, the comparator 46, and the phase difference detection unit 47 correspond to a detection unit.
  • the phase count is latched according to the pulse signal from the comparator 46.
  • the value is used as a reference count value.
  • this signal changes from minus to plus at the timing of the phase 180 ° and the reference count value is 64. Therefore, 64 may be subtracted from the latched count value.
  • the count value 0 is associated with 180 °
  • the reference count value of the first phase can be set to 0, and this subtraction can be omitted.
  • the first phase may not be used as a reference, but another phase (for example, the third phase) may be used as a reference.
  • the second phase is cos, so this signal is changed from negative to positive.
  • the timing changes to 270 °.
  • the latched count value is 96, and by subtracting 64, the phase difference Pa becomes 32 (+ 90 °).
  • the phase difference Pa is, for example, 0 when the signal electrode 11 facing the first facing portion 33a is in the first phase, 32 when in the second phase, 64 when in the third phase, and 96 when in the fourth phase.
  • the level determination unit 48 determines whether or not the intensity of the electrical signal from the reference position electrode 13a is equal to or greater than a predetermined value. If there is, the signal A6 indicating that the movable element 30 is “Area6” is set to “1”. Otherwise, it is set to “0” and output to the loopback control unit 49.
  • the loopback control unit 49 calculates the absolute position Ps of the moving element 30 based on the phase difference Pa from the phase difference detection unit 47 and the signal A6 from the level determination unit 48 by a process described later with reference to FIG. .
  • the correction table 50 corrects the absolute position Ps calculated by the folding control unit 49. Since the relationship between the position of the moving element 30 and the phase of the electric signal from the extraction electrodes 12a and 12b is not completely linear, it is corrected so as to be linear. Note that the correction table 50 may be arranged in the preceding stage of the folding control unit 49 so that the phase difference Pa from the phase difference detection unit 47 is corrected to be position linear.
  • the filter 51 removes a sudden change from the absolute position after correction by the correction table 50. This removal may be performed by low-pass filter processing for passing through a low band, or by averaging data for a predetermined time. In addition, an appropriate method can be adopted.
  • the output of the filter 51 is output from the position detection device 1 as the position PD of the moving element 30.
  • the supply circuits 41 to 44 shown in FIG. 5 input four-phase electric signals in parallel to the plurality of substrates 10, and the detection circuits 41 and 45 to 51 are connected to the plurality of substrates 10. A plurality of electrical signals may be received in parallel from the extraction electrodes 12a and 12b, processed in a time-sharing manner, and the position of the movable element 30 on each substrate 10 may be detected.
  • FIG. 8 is a flowchart of the process.
  • the loopback control unit 49 acquires the signal A6 at that time and starts the processing shown in the flowchart of FIG. Note that t is the start count of the process of FIG. 8, and in FIG. 8, (t) is the data newly acquired this time, and (t ⁇ 1) is the data saved in the previous process of FIG. It is.
  • the loopback control unit 49 first determines whether or not the value of the current signal A6 (t) is “1” (S11). If this is No, the process proceeds to step S12 and subsequent steps in order to determine whether or not the mover 30 has moved across the area from the previous processing to the current time.
  • the loopback control unit 49 first obtains the difference between the current phase difference Pa (t) and the previous phase difference Pa (t ⁇ 1) in 7 bits (S12). Since all of the phase differences Pa are 7-bit data, this calculation is an operation that takes the difference and discards overflow.
  • the loopback control unit 49 substitutes the value of the most significant bit of the subtraction result in step S12 for the movement direction DIR (S13).
  • the signal period is adjusted so that the phase of the detection signal does not fluctuate more than 1 ⁇ 2 period within one period of the four-phase signal. Therefore, when the calculation of step S12 finds a difference of 1 ⁇ 2 period or more, that is, a difference of 64 or more where the most significant bit is “1”, the phase difference Pa does not actually increase but crosses 0. It is thought that it decreased by. Also, when the difference value is negative, the most significant bit is “1”.
  • the difference is minus 64 or less, the most significant bit is “0”. In this case, as in the case of 64 or more, it is considered that the phase difference Pa did not actually decrease but increased across 0. In any case, when it is considered that the phase difference Pa has changed in the increasing direction (the moving element 30 has moved to the right in FIG. 5), the value of the moving direction DIR becomes “0”, and the phase difference Pa decreases. When it is considered that the direction has changed (the moving element 30 has been moved to the left in FIG. 5), the value of the moving direction DIR is “1”.
  • the loopback control unit 49 compares the current phase difference Pa (t) with the previous phase difference Pa (t ⁇ 1) (S14). If Pa (t) is large or equal, “0” is substituted for the magnitude determination value BIG (S15, S16), and if Pa (t) is small, “1” is substituted for the BIG value ( S17).
  • the above processing simply compares the numerical values, comparing the two bits in order from the most significant bit, and the bit value of Pa (t ⁇ 1) at a different position is first determined as BIG. It can be a value. If the same is true until the end, the value of BIG may be set to “0”. As a result, if the values of DIR and BIG are both “0” or both “1”, it can be seen that the mover 30 does not move across the area. This is because the movement direction matches the increase / decrease of the phase difference Pa. In this case (Yes in S18), the loopback control unit 49 does not change the area number AN from the previous one (S19).
  • step S11 since the mover 30 is found to be at the position “Area6”, the value of the current area number An (t) is set to “6” (S23).
  • the loopback control unit 49 sets the absolute position Ps (t) with the currently obtained AN (t) as the upper 3 bits and the current phase difference Pa (t) as the lower 7 bits. Is output (S24), An (t) and Pa (t) are stored for reference during the next process (S25), and the process ends.
  • the folding control unit 49 can generate and output the absolute position Ps (t). More specifically, the entire scale, which is the movable range of the movable element 30, is divided into a plurality of areas, and the absolute position in the area is obtained using the four-phase signal electrodes 11 for each area. Based on the time change, an accumulated value of movement across the area can be detected, and an absolute position in the entire scale can be obtained from the absolute position in the area and the accumulated value.
  • step S ⁇ b> 11 the loopback control unit 49 refers to the signals from the phase difference detection unit 47 and the level determination unit 48 in response to the supply of the electrical signal to the signal electrode 11.
  • the mover 30 is moved to a specific position (phase difference Pa ( It is possible to detect that it is at a position corresponding to t).
  • This detection procedure is the first detection procedure, and this detection function is the function of the first detection means.
  • the processing of FIG. 1 is the processing of FIG.
  • This detection procedure is the second detection procedure, and this detection function is the function of the second detection means.
  • FIG. 9 shows the configuration of the folding control unit 49 ′ in this modification.
  • the folding control unit 49 ′ shown in FIG. 9 calculates the absolute position Ps based on only the movement amount MA calculated from the phase difference Pa without using the phase difference Pa directly outside the area 6. This is different from the folding control unit 49. More specifically, the folding control unit 49 ′ executes the position detection process of FIG. 10 instead of the position detection process of FIG.
  • the loopback control unit 49 ′ acquires the Area 6 signal A6 at that time and starts the process shown in the flowchart of FIG. In the process of FIG. 10, the loopback control unit 49 ′ first determines whether or not the value of the current signal A6 (t) is “1” (S31). If this is No, the loopback control section 49 ′ first calculates the difference between the current phase difference Pa (t) and the previous phase difference Pa (t ⁇ 1) in 7 bits, and uses that value as the movement amount MA. (S32). This calculation is the same as step S12 in FIG.
  • the return control unit 49 ′ adds the movement amount MA obtained in step S32 to the previous absolute position Ps (t ⁇ 1) to obtain the current absolute position Ps (t) (S33).
  • the 7-bit movement amount MA is handled as an integer of ⁇ 64 to +63. That is, the number having the value of the most significant bit “1” is added as a negative number.
  • step S31 As in the case of Yes in step S11 of FIG. 8, since the mover 30 is found at the position “Area6”, the value of the upper 3 bits of the absolute position Ps (t) Is “6” indicating “Area6”, and the value of the lower 7 bits is Pa (t), so that the current absolute position can be generated (S34). In either case, the generated absolute position Ps (t) is output, and Pa (t) and Ps (t) are stored for reference during the next process (S35), and the process ends.
  • the absolute position Ps (t) can be obtained as in the case of the process of FIG.
  • the process in the case of Yes in step S31 is the process of the first detection procedure, and is a process related to the function of the first detection means.
  • the whole is a process of a 2nd detection procedure, and is a process which concerns on the function of a 2nd detection means.
  • FIGS. 11 and 12 Modifications of Signal Electrode: FIGS. 11 and 12]
  • the shape and arrangement of the electrodes provided on the movable element 30 side are also changed.
  • 11 and 12 show the signal electrode 11 and the electrode on the moving element 30 side in different modifications.
  • the same reference numerals are used for portions corresponding to the above-described embodiment.
  • the point which the hatching provided to the electrode shows the phase of the electrode is the same as embodiment mentioned above. The same applies to each modified example described below.
  • the signal electrodes 11 of each phase are configured in a triangular shape, and in the diagram of the region in which the signal electrodes 11 are arranged, the horizontal center lines are opposite to each other in a line-symmetric position with respect to the symmetry axis.
  • Phase signal electrodes 11 are arranged.
  • the third phase electrode 11c is arranged at a position symmetrical to the first phase electrode 11a
  • the fourth phase electrode 11d is arranged at a position symmetrical to the second phase electrode 11b.
  • the four-phase signal electrodes 11 are repeatedly arranged one-dimensionally when viewed along the moving direction of the moving element 30 on both the upper side and the lower side of the symmetry axis.
  • the signal electrode 11 is “one-dimensional” if it is arranged along a certain line, whether it is a straight line or a curved line. As in this example, there may be a plurality of columns.
  • the mover electrodes 36 a and 36 b of the corresponding sizes are arranged on the mover 30 side.
  • the mover electrode 36a capacitively couples the signal electrode 11 and the extraction electrode 12a arranged in the upper stage in the drawing.
  • the mover electrode 36b capacitively couples the signal electrode 11 and the extraction electrode 12b arranged in the lower stage in the drawing.
  • the mover electrodes 36a and 36b are opposite to each other. A phase signal is induced, and the signal can be amplified by taking the difference between the two signals as in the above-described embodiment.
  • the mover electrode 36 a always faces the 2 or 3 signal electrodes 11. However, the phase of the sum of the electrical signals induced in the mover electrode 36a substantially matches the phase of the signal obtained by adding the electrical signals of the opposing signal electrodes 11 by weighting according to the opposing area. Since the signal electrode 11 has a triangular shape, the phase of the electric signal changes more linearly with respect to the position of the moving element. As the mover 30 moves, the phase of the electrical signal induced in the mover electrode 36a gradually changes, as in the above-described embodiment. As in the case of the above-described embodiment, an electric signal induced in the extraction electrode 12a due to capacitive coupling by the movement electrode 36a is taken out, and the position of the movement 30 can be detected from the phase.
  • the signal electrodes 11 of each phase are configured in an isosceles triangle shape and are alternately arranged one-dimensionally.
  • the mover electrodes 32a and 32b on the mover 30 side are the same as those shown in FIG. 4, and the thickness of each of the facing portions 33a to 33d is substantially the same as the length of the bottom side of the signal electrode 11. For example, when the first facing portion 33a substantially overlaps the bottom of the second phase electrode 11b, the third facing portion 33c overlaps the bottom of the next second phase electrode 11b.
  • the mover electrode 32a and the mover electrode 32b are opposed to the signal electrodes 11 having opposite phases, and an electric signal having a phase corresponding to the position of the mover 30 is induced. Therefore, as in the case of the above-described embodiment and the first modification, the electrical signals induced in the extraction electrodes 12a and 12b are extracted in accordance with the electrical signals induced in the mover electrodes 32a and 32b, and the phase is detected. By doing so, the position of the mover 30 can be detected.
  • FIGS. 13 and 14 show the signal electrode 11 and the electrode on the moving element 30 side in different modifications.
  • the arrangement of the wirings 15 and vias 19 is shown, but only the inner portions of the gaps 14a and 14b are shown.
  • the wiring 15 is partially inclined with respect to the arrangement direction of the signal electrodes 11 (movement direction of the moving element 30), and the wiring 15 of each phase is arranged in accordance with the position in the arrangement direction of the signal electrodes 11. It was close to or away from the extraction electrode 12.
  • the two left and right wirings 15 can be electrically connected to each other using the two vias 19 at the signal electrode (FIG. 2, FIG. 2). 3). That is, at each signal electrode, the distance of the wiring 15 of each phase from the extraction electrode 12 can be changed.
  • the wirings 15 and vias 19 for each phase may be arranged in order as shown in FIG. 13 or may be arranged as shown in FIG.
  • the wirings 15 of different phases are positioned closest to the extraction electrode 12 among the four-phase wirings 15 according to the position of the signal electrodes 11 in the arrangement direction.
  • the phase wiring 15 is located at a position closest to the extraction electrode 12 in the four-phase wiring 15 in a section having approximately the same length when viewed in the arrangement direction of the signal electrodes 11. The effect explained is obtained.
  • FIG. 15 is a block diagram showing a hardware configuration of a sound signal processing apparatus which is an embodiment of a parameter control apparatus including the position detection apparatus of the present invention.
  • a sound signal processing device 200 shown in FIG. 15 includes a CPU 211, a flash memory 212, a RAM 213, a display I / F 215, a fader I / F 216, an operator I / F 217, a signal processing unit (DSP) 218, a waveform input / output unit (I / O) 219, which are connected by a system bus 224.
  • the display 220 is connected to the display I / F 215, the fader 221 and the motor 222 are connected to the fader I / F 216, and the other operation element 223 is connected to the operation element I / F 217.
  • the CPU 211 is a control unit that controls the overall operation of the sound signal processing device 200, and controls required hardware by executing a required program stored in the flash memory 212.
  • the flash memory 212 is a rewritable nonvolatile storage unit that stores a control program executed by the CPU 211.
  • the RAM 213 is storage means for storing data that should be temporarily stored and used as a work memory for the CPU 211.
  • the display device 220 can be constituted by, for example, a liquid crystal panel (LCD) or a light emitting diode (LED).
  • the display I / F 215 is an interface for enabling the display of the display 220 to be controlled from the CPU 211.
  • the fader 221 is an operation unit including a plurality of slider operators for accepting operations on the sound signal processing device 200 corresponding to the mover 30 of the above-described embodiment.
  • the mover 30 is provided with a knob 221a (see FIG. 16) for the user to pinch and operate.
  • the motor 222 is a driving means for moving the mover 30 including the knob 221a.
  • the fader I / F 216 is an interface for allowing the CPU 211 to detect an operation on the fader 221 corresponding to the circuit for detecting the position of the moving element 30 in FIG.
  • the fader I / F 216 is also an interface for controlling the motor 222 from the CPU 211 so that the movable element 30 including the knob 221a can be moved in an arbitrary direction.
  • the operation element 223 can be configured by various keys, buttons, a rotary encoder, a touch panel, and the like.
  • An operation element I / F 217 is an interface for allowing the CPU 211 to detect an operation on the other operation element 223.
  • the DSP 218 is sound signal processing means having a function of performing signal processing such as mixing and equalizing on the digital sound signal supplied from the waveform I / O 219 and outputting the processed sound signal to the waveform I / O 219 again.
  • the waveform I / O 219 is an interface for receiving an input of a sound signal to be processed by the DSP 218 and outputting a processed sound signal.
  • Such a sound signal processing apparatus 200 can be configured as a digital mixer, for example, and can also be configured as a synthesizer, a recorder, an electronic musical instrument, or the like.
  • FIG. 16 shows a schematic configuration of an operation panel provided in the sound signal processing device 200 of FIG.
  • various displays such as a display 310 and various operators such as a button group 320 and a rotary encoder 330 are provided. It has been.
  • a slider operator such as a fader 221 can be configured as the position detection device 1 including the mover 30 as described in the above-described embodiment or modification.
  • a plurality of faders 221 are arranged on the operation panel 300.
  • the plurality of faders 221 are provided with a plurality of substrates 10 and moving elements 30 including operation detecting circuits.
  • the position detection device can detect a position on the corresponding substrate 10.
  • the entire sound signal processing apparatus 200 can also be regarded as a position detection apparatus.
  • the knob 221a that is actually touched by the operator among the faders 221 may be the moving element 30 itself, or may be integrated with the moving element 30, or may be provided with another component fixed to the moving element 30.
  • FIG. 17 shows processing executed when the CPU 211 detects a change in the absolute position of the fader 221.
  • the CPU 211 detects the absolute position of the movable element 30 (knob 221a) in each fader 221 in the movable range at any time by the circuit described with reference to FIG. Is detected, the value of a predetermined parameter assigned to the fader is controlled according to the absolute position after the change by the processing of FIG. 17 (S101).
  • This control is arbitrary, such as increase / decrease of value, toggle of on / off value, switching of operation mode, etc., and may be determined as appropriate.
  • FIG. 18 shows processing executed when the CPU 211 detects an automatic calibration (calibration) instruction.
  • the CPU 211 detects an instruction to automatically calibrate the fader 221 due to the operation of the button group 320 by the user or the occurrence of a predetermined event
  • the CPU 211 starts the processing shown in the flowchart of FIG.
  • the CPU 211 first invalidates the parameter value setting according to the absolute position of the fader by the process of FIG. 17 (S111). This processing is processing of the invalidation procedure, and corresponds to the function of the invalidating means.
  • the CPU 211 drives the motor 222 to move the knob 221a of the fader 221 toward the position where the reference position electrode 13a is provided (S112).
  • the movement is continued until the signal A6 (t) detected by the folding control unit 49 is “1” and Pa (t) becomes a predetermined value with the mover electrode 32a facing the reference position electrode 13a ( S113).
  • the signal A6 (t) is “1”
  • the absolute position of the movable element 30 on the substrate 10 can be uniquely determined by A6 (t) and Pa (t) according to the processing of FIG. 8 or FIG. Yes (calibration).
  • the subsequent absolute position of the moving element 30 can be detected by the processing of FIG. 8 or FIG. 10 on the basis of the position at the time of calibration.
  • the position where the movable electrode 32a faces the reference position electrode 13a with a sufficient area and “1” is stably obtained as A6 (t) is defined as Pa. Used as a predetermined value of (t). However, if the value of Pa (t) is not referred to and A6 (t) is “1”, it can be considered as Yes in step S113.
  • step S113 the CPU 211 drives the motor 222 to move the knob 221a of the fader 221 toward the position indicated by the parameter value corresponding to the fader 221 (S114). This is because the reference for position detection can be set, and the parameter value is returned to the position for setting.
  • the CPU 211 cancels the invalidation of the parameter value setting according to the absolute position of the fader performed in step S111 (S116), and ends the process of FIG.
  • the reference for detecting the position of the knob 221a of the fader 221 can be automatically set. Therefore, even if a failure occurs in the absolute position detection by the processing of FIG. 8 or 10 due to noise or the like, the position detection of “Area 6” that can specify the absolute position regardless of the difference is performed, and the normal position is detected. It can return to a state where it can be detected. Further, even if the position of the knob 221a changes during the setting, the parameter value does not change accordingly, so that the setting can be performed without affecting the signal processing being executed.
  • FIG. 18 shows the automatic calibration process, manual calibration is also possible, and FIG. 19 shows a flowchart of the process in this case.
  • This processing can also be applied to a sound signal processing device without the motor 222.
  • the CPU 211 first invalidates the parameter value setting according to the absolute position of the fader (S121).
  • S121 the absolute position of the fader
  • S122 a predetermined value
  • This process corresponds to step S113 in FIG. 18, and waits until the user operates the knob 221a of the fader 221 to move it to a predetermined position within “Area6” as a position detection reference.
  • step S122 the CPU 211 then stands by until the knob 221a of the fader 221 is moved to the position indicated by the parameter value corresponding to the fader 221 (S123).
  • This process corresponds to step S115 in FIG. 18 and waits until the position returns to the position for setting the parameter value after the position detection reference is set.
  • step S123 the CPU 211 cancels the invalidation of the parameter value setting according to the absolute position of the fader, which is performed in step S121 (S124), and ends the process of FIG.
  • the user can manually set the position detection reference without affecting the signal processing being performed by operating the knob 221a of the fader 221 by hand.
  • the gaps 14a and 14b are provided in one substrate 10, but the substrate is divided into a plurality of pieces, and the gaps are formed by arranging them at a predetermined interval. May be.
  • FIG. 20 shows this example.
  • the substrate that is the stator is divided into three parts of the first substrate 10x to the third substrate 10z. Then, by assembling these substrates to the support member at a certain interval, a gap 14a is formed between the first substrate 10x and the second substrate 10y, and a gap between the second substrate 10y and the third substrate 10z. A gap 14b is formed. Even in such a configuration, the same effect as in the above-described embodiment can be obtained.
  • FIG. 21 shows an example of this.
  • the substrate 10 has a four-layer structure of a first layer 10a to a fourth layer 10d, and the wiring 15 and the via 19 are provided below the third layer 10c. That is, it is provided inside the substrate 10 covered with the fourth layer 10d. Even with such a configuration, the same effect as in the above-described embodiment can be obtained. In addition, the wiring 15 and the via 19 can be prevented from being damaged.
  • the signal electrode 11 is provided on the substrate 10 side.
  • the signal electrode may be provided on the movable element 30 side, and the corresponding electrode may be provided on the substrate 10 side.
  • the electrodes supplied from the signal electrodes attached to the movable element 30 side are provided in the arrangement as the signal electrodes 11 in FIG.
  • Each of the supplied electrodes is connected to the extraction electrode in FIG. 20 with a delay circuit having a different phase in between.
  • the signal electrode provided on the moving element 30 side has a structure that does not affect the extraction electrode 12 as much as possible.
  • the other structure is the same as that of the other embodiments.
  • n-phase signal electrode 11 such as three-phase, five-phase or more (n is an integer of three or more) is used, the same movement is performed.
  • the position of the child 30 can be detected. For example, even in the case of an odd number such as three phases, if the arrangement of the signal electrodes 11 as shown in FIG. It can be induced in the electrodes 36a and 36b.
  • the application target of the position detection apparatus 1 is not limited to the sound signal processing apparatus as described with reference to FIGS.
  • the present invention can be applied to any device that accepts an operation from a user.
  • a parameter value of another device may be controlled in accordance with the operation detection result. It is not essential to use the operation detection result to control the parameter value.
  • the configurations and modifications described above can be applied in appropriate combinations within a consistent range.
  • the present invention even when the movable range of the moving element is long, the relative position between the stator and the moving element moving on the stator is detected with high accuracy. It is possible to provide a position detecting device capable of performing the above.

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Abstract

固定子である基板（１０）とその基板（１０）上で移動する移動子（３０）との相対位置を検出する位置検出装置（１）において、互いに位相の異なる電気信号が供給されるｎ相の電極が移動子（３０）の移動方向に配列された信号電極（１１）を基板（１０）に設け、信号電極（１１）の少なくとも一部と対向する移動子電極（３２ａ，３２ｂ）を移動子（３０）に設け、移動子（３０）が所定の位置にある場合に移動子電極（３２ａ，３２ｂ）と対向する基準位置電極（１３ａ，１３ｂ）を基板（１０）に設け、信号電極（１１）への電気信号の供給に応じて移動子電極（３２ａ，３２ｂ）に発生する電気信号の位相及び基準位置電極（１３ａ，１３ｂ）に発生する電気信号の強度に基づき、移動子（３０）が所定の位置にあることを検出する。信号電極（１１）に相当する電極を移動子（３０）上に、移動子電極（３２ａ，３２ｂ）に相当する電極を基板（１０）上に設けてもよい。

Description

位置検出装置及び位置検出方法
　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、このような位置検出装置における位置検出方法に関する。
　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静電誘導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。
　特許文献３には、メインスケールの近傍に、原点検出用のランダムパターンを配置して、そのランダムパターンの検出に応じて機械原点を設定することが記載されている。
特開２００５－２２１４７２号公報 特開２０１１－４７６７９号公報 特開昭６３－７１６１１号公報
　しかしながら、特許文献１及び２に記載の位置検出装置では、移動子の移動可能範囲を長く取り、多数の電極を用いる場合における、位置測定の基準となる位置の設定法については、特段の言及がない。
　また、特許文献３に記載の技術では、機械原点の設定のために、メインスケールを読み取る検出器の他にランダムパターンを読み取る検出器が必要であり、コスト高かつ構成が複雑になるという問題があった。
　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、簡単な構成で、移動子の位置検出の基準を正確に設定できるようにすることを目的とする。
　上記の目的を達成するため、この発明の位置検出装置は、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において、互いに位相の異なる電気信号が供給される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配列された複数の第１電極を、上記固定子及び上記移動子の一方に設け、上記複数の第１電極の少なくとも一部と対向する第２電極を、上記固定子及び上記移動子の他方に設け、上記移動子が所定の位置にある場合に、上記第１電極及び上記第２電極のうち上記移動子に設けられた電極と対向する第３電極を上記固定子に設け、上記第１電極への電気信号の供給に応じて上記第２電極に発生する電気信号の位相及び上記第３電極に発生する電気信号の強度に基づき、上記移動子が上記所定の位置にあることを検出する第１検出手段を設けたものである。
　また、この発明の別の位置検出装置は、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において、互いに位相の異なる電気信号が供給される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配列された複数の第１電極を、上記固定子及び上記移動子の一方設け、第２電極であって、上記複数の第１電極の少なくとも一部に供給される電気信号によりその第２電極に電気信号が誘起される第２電極を、上記固定子及び上記移動子の他方に設け、第３電極であって、上記第１電極及び上記第２電極のうち上記移動子に設けられた電極に生じる電気信号により、その移動子に設けられた電極との距離に応じた強度の電気信号がその第３電極に誘起される第３電極を、上記固定子に設け、上記第１電極への電気信号の供給に応じて上記第２電極に発生する電気信号の位相及び上記第３電極に発生する電気信号の強度に基づき、上記移動子が所定の位置にあることを検出する第１検出手段を設けたものである。
　上記の各位置検出装置において、上記第３電極が、上記複数の第１電極の配列の端部付近、あるいは上記第２電極の端部付近に設けられているとよい。
　さらに、上記第１電極への電気信号の供給に応じて上記第２電極に発生する電気信号の位相に基づき、上記移動子の移動量及び位置を検出する第２検出手段と、上記移動子を駆動する駆動手段と、所定のイベントに応じて、上記駆動手段により上記移動子を上記所定の位置付近へ移動させると共に、上記第１検出手段による、上記移動子が上記所定の位置にあることの検出タイミングに従い、上記第２検出手段による上記移動子の位置検出の基準を設定する制御手段とを設けるとよい。
　さらに、上記制御手段に、上記位置検出の基準を設定した後、上記駆動手段により上記移動子を、その移動子と対応するパラメータの値が示す位置に移動させる手段を設け、上記第２検出手段が検出した上記移動子の位置に従い所定のパラメータの値を変更する変更手段と、上記制御手段による上記移動子の移動中は、上記変更手段による上記パラメータの値の変更を無効にする無効化手段とを設けるとよい。
　また、上記の各位置検出装置において、上記第１電極への電気信号の供給に応じて上記第２電極に発生する電気信号の位相に基づき、上記移動子の移動量及び位置を検出する第２検出手段と、上記第１検出手段による、上記移動子が上記所定の位置にあることの検出タイミングに従い、上記第２検出手段による上記移動子の位置検出の基準を設定する制御手段とを設けるとよい。
　さらに、上記第２検出手段が検出した上記移動子の位置に従い所定のパラメータの値を変更する変更手段と、所定のイベントを検出した後、上記制御手段により上記位置検出の基準が設定され、その後上記移動子がその移動子と対応するパラメータが示す位置に移動されるまで、上記変更手段による上記パラメータの値の変更を無効にする無効化手段とを設けるとよい。
　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。
　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、簡単な構成で、移動子の位置検出の基準を正確に設定することができる。
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１の２－２線に沿った断面図である。 図１に示した基板の底面図である。 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。 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５の６－６線に沿った断面図である。 位置検出装置において移動子が移動可能範囲の右端にある状態を示す図である。 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。 折り返し制御部の変形例の構成を示す図である。 図９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。 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。 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。 配線電極の第１変形例の構成を示す図である。 配線電極の第２変形例の構成を示す図である。 この発明の位置検出装置を含むパラメータ制御装置の一実施形態である音信号処理装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 図１５に示した音信号処理装置が備える操作パネルの概略構成図である。 図１５に示した音信号処理装置のＣＰＵが実行する処理のフローチャートである。 その別の処理のフローチャートである。 そのさらに別の処理のフローチャートである。 基板の構成の変形例を示す図である。 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２と対応する断面図である。
　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８〕
　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、検出回路を含む概略構成を示す。
　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。
　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の裏面の配線電極の配置を示す底面図である。
　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。
　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。
　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。
　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第３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。
　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に設けたものである。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。
　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。
　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。
　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１０ｂ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。
　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、位置検出装置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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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で裏側の面に、第２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。
　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の裏側にあるが、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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　ここで、例えば図７に示すように、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。基準位置電極１３ａ，１３ｂには、信号取出部３５ａ，３５ｂに電気信号が発生したことに応じて、信号取出部３５ａ，３５ｂと基準位置電極１３ａ，１３ｂとの間の距離に応じた強度の電気信号が誘起されるためである。
　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。
　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。
　また、「Ａｒｅａ６」の位置全てで、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る必要はなく（信号取出部３５ａ，３５ｂが基準位置電極１３ａ，１３ｂと対向する必要もなく）、図で右の方の一部にあるときのみ、所定強度以上の電気信号が出力されるようにしてもよい。隣の「Ａｒｅａ５」の位置にあるときに誤って「Ａｒｅａ６」と判断しないようにするためには、この「一部のみ」の構成の方が望ましいと言える。
　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。図７に、移動子３０を移動可能範囲の右端に移動させた状態を示した。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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８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。
　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。
　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。
　次に、図８を用いて、折り返し制御部４９が実行する位置検出処理について説明する。
　図８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８のフローチャートに示す処理を開始する。なお、ｔは図８の処理の起動カウントであり、図８において、（ｔ）は今回新たに取得したデータ、（ｔ－１）は前回の図８の処理の際に保存しておいたデータである。
　図８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、前回処理時から今回までにエリアをまたぐ移動子３０の移動があったか否か判断すべく、ステップＳ１２以下の処理に進む。
　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）との差を、７ｂｉｔで求める（Ｓ１２）。位相差Ｐａはいずれも７ｂｉｔのデータであるから、この演算は、差を取って桁あふれを捨てる演算となる。
　次に、折り返し制御部４９は、ステップＳ１２の減算結果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１周期以内に検出信号の位相が１／２周期以上変動することがないように信号周期を調整している。従って、ステップＳ１２の演算で１／２周期以上、すなわち最上位ビットが「１」となる６４以上の差が求まった場合には、実際には位相差Ｐａは増加したのではなく、０をまたいで減少したのだと考えられる。また、差の値がマイナスの場合にも、最上位ビットは「１」となる。
　ただし、差がマイナス６４以下であると、最上位ビットは「０」となる。この場合には、６４以上の場合と同様、実際には位相差Ｐａは減少したのではなく、０をまたいで増加したのだと考えられる。
　いずれにせよ、位相差Ｐａが増加する方向に変化した（移動子３０が図５で右向きに移動された）と考えられる場合、移動方向ＤＩＲの値は「０」となり、位相差Ｐａが減少する方向に変化した（移動子３０が図５で左向きに移動された）と考えられる場合、移動方向ＤＩＲの値は「１」となる。
　次に、折り返し制御部４９は、今回の位相差Ｐａ（ｔ）と前回の位相差Ｐａ（ｔ－１）との大小を比較する（Ｓ１４）。そして、Ｐａ（ｔ）が大きいか等しければ、大小判定値ＢＩＧの値に「０」を代入し（Ｓ１５，Ｓ１６）、Ｐａ（ｔ）が小さければ、ＢＩＧの値に「１」を代入する（Ｓ１７）。
　以上の処理は、単純に数値の大小を比較するものであり、最上位ビットから順に両者のビットを比較して、最初に異なった位置のＰａ（ｔ－１）のビットの値を、ＢＩＧの値とすればよい。また、最後まで同じであれば、ＢＩＧの値を「０」とすればよい。
　以上の結果、ＤＩＲとＢＩＧの値が両方「０」であるか両方「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（Ｓ１８のＹｅｓ）、折り返し制御部４９は、エリア番号ＡＮを前回のものから変化させない（Ｓ１９）。
　また、ＤＩＲが「１」でＢＩＧが「０」の場合、位相差Ｐａが減少する方向に移動し、かつ位相差Ｐａの数値は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ことがわかる。この場合（Ｓ２０のＹｅｓ）、折り返し制御部４９は、エリア番号ＡＮを前回のものから１減少させる（Ｓ２１）。
　ＤＩＲが「０」でＢＩＧが「１」の場合、位相差Ｐａが増加する方向に移動し、かつ位相差Ｐａの数値は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ことがわかる。この場合（Ｓ２０のＮｏ）、折り返し制御部４９は、エリア番号ＡＮを前回のものから１増加させる（Ｓ２２）。
　なお、ステップＳ１１でＹｅｓの場合、移動子３０は「Ａｒｅａ６」の位置にあることがわかるので、今回のエリア番号Ａｎ（ｔ）の値は「６」とする（Ｓ２３）。
　ステップＳ１９，Ｓ２１～Ｓ２３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（Ｓ２４）、Ａｎ（ｔ）とＰａ（ｔ）を次回処理時に参照するため保存して（Ｓ２５）、処理を終了する。
　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。より具体的には、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を検出し、エリア内の絶対位置とその累積値からスケール全体での絶対位置を求めることができる。
　なお、以上の処理において、ステップＳ１１でＹｅｓの場合、折り返し制御部４９は、位相差検出部４７及びレベル判定部４８からの信号を参照して、信号電極１１への電気信号の供給に応じて移動子電極３２ａ，３２ｂ及び取出電極１２ａ，１２ｂに発生する電気信号の位相及び基準位置電極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）にあることを検出できる。この検出の手順が第１検出手順であり、この検出の機能が第１検出手段の機能である。
　また、図８の処理は、全体として、信号電極１１への電気信号の供給に応じて移動子電極３２ａ，３２ｂ及び取出電極１２ａ，１２ｂに発生する電気信号の位相に基づき、移動子３０の移動量及び位置を検出する処理である。この検出の手順が第２検出手順であり、この検出の機能が第２検出手段の機能である。
〔折り返し制御部の変形例：図９及び図１０〕
　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９にこの変形例における折り返し制御部４９′の構成を示す。
　図９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８の位置検出処理に代えて図１０の位置検出処理を実行する。
　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Ａｒｅａ６信号Ａ６を取得して、図１０のフローチャートに示す処理を開始する。
　図１０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（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８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）。ただし、７ｂｉｔの移動量ＭＡを、－６４～＋６３の整数として扱う。すなわち、最上位ビットの値が「１」である数は、負の数として加算する。
　また、ステップＳ３１でＹｅｓの場合は、図８のステップＳ１１でＹｅｓの場合と同様、移動子３０は「Ａｒｅａ６」の位置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８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。
　図１０の処理も、ステップＳ３１でＹｅｓの場合の処理が、第１検出手順の処理であり、第１検出手段の機能に係る処理である。また、その全体が、第２検出手順の処理であり、第２検出手段の機能に係る処理である。
〔信号電極の変形例：図１１及び図１２〕
　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１１及び図１２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。
　図１１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。
　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誘起され、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。
　なお、図１１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に誘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に誘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に誘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。
　次に、図１２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。
　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誘起される。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に誘起される電気信号に応じて取出電極１２ａ，１２ｂに誘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。
〔配線電極の変形例：図１３及び図１４〕
　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１３及び図１４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。
　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１３のように順番に配置してもよいし、図１４のように配置してもよい。
　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。
〔パラメータ制御装置の実施形態：図１５乃至図１９〕
　次に、この発明の位置検出装置を含むパラメータ制御装置の実施形態について説明する。
　図１５は、この発明の位置検出装置を含むパラメータ制御装置の一実施形態である音信号処理装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
　図１５に示す音信号処理装置２００は、ＣＰＵ２１１、フラッシュメモリ２１２、ＲＡＭ２１３、表示器Ｉ／Ｆ２１５、フェーダＩ／Ｆ２１６、操作子Ｉ／Ｆ２１７、信号処理部（ＤＳＰ）２１８、波形入出力部（Ｉ／Ｏ）２１９を備え、これらがシステムバス２２４によって接続されている。また、表示器２２０を表示器Ｉ／Ｆ２１５に接続し、フェーダ２２１及びモータ２２２をフェーダＩ／Ｆ２１６に接続し、その他操作子２２３を操作子Ｉ／Ｆ２１７に接続してそれぞれ設けている。
　図１５に示した構成のうち、ＣＰＵ２１１は、音信号処理装置２００の全体の動作を制御する制御手段であり、フラッシュメモリ２１２に記憶された所要のプログラムを実行して所要のハードウェアを制御することにより、図５に示した回路の制御を含め、種々の機能を実現する。
　フラッシュメモリ２１２は、ＣＰＵ２１１が実行する制御プログラム等を記憶する書き換え可能な不揮発性記憶手段である。
　ＲＡＭ２１３は、一時的に記憶すべきデータを記憶したり、ＣＰＵ２１１のワークメモリとして使用したりする記憶手段である。
　表示器２２０は、例えば液晶パネル（ＬＣＤ）や発光ダイオード（ＬＥＤ）によって構成することができる。表示器Ｉ／Ｆ２１５は、表示器２２０の表示をＣＰＵ２１１から制御可能とするためのインタフェースである。
　フェーダ２２１は、上述した実施形態の移動子３０と対応する、音信号処理装置２００に対する操作を受け付けるための複数のスライダ操作子を備える操作部である。移動子３０には、ユーザがつまんで操作するためのつまみ２２１ａ（図１６参照）が設けられている。また、モータ２２２は、つまみ２２１ａを含む移動子３０を移動させるための駆動手段である。
　フェーダＩ／Ｆ２１６は、図５の、移動子３０の位置を検出するための回路と対応する、ＣＰＵ２１１がフェーダ２２１に対する操作を検出できるようにするためのインタフェースである。また、フェーダＩ／Ｆ２１６は、ＣＰＵ２１１からモータ２２２を制御し、つまみ２２１ａを含む移動子３０を任意の向きに移動させられるようにするためのインタフェースでもある。
　その他操作子２２３は、種々のキー、ボタン、ロータリーエンコーダ、タッチパネル等によって構成することができる。操作子Ｉ／Ｆ２１７は、ＣＰＵ２１１がその他操作子２２３に対する操作を検出できるようにするためのインタフェースである。
　ＤＳＰ２１８は、波形Ｉ／Ｏ２１９から供給されるデジタルの音信号にミキシングやイコライジング等の信号処理を施し、信号処理後の音信号を再び波形Ｉ／Ｏ２１９に出力する機能を備える音信号処理手段である。
　波形Ｉ／Ｏ２１９は、ＤＳＰ２１８で処理すべき音信号の入力を受け付け、また処理後の音信号を出力するためのインタフェースである。
　このような音信号処理装置２００は、例えばデジタルミキサとして構成でき、その他、シンセサイザ、レコーダ、電子楽器等として構成することもできる。
　次に、図１６に、図１５の音信号処理装置２００が備える操作パネルの概略構成を示す。
　図１６に示すように、音信号処理装置２００が備える操作パネル３００上には、ディスプレイ３１０をはじめとする種々の表示器と、ボタン群３２０やロータリーエンコーダ３３０をはじめとする種々の操作子が設けられている。
　その中で、フェーダ２２１のようなスライダ操作子を、上述の実施形態あるいは変形例で説明したような、移動子３０を含む位置検出装置１として構成することができる。また、操作パネル３００上には複数のフェーダ２２１が配置されるが、その複数のフェーダ２２１を、その操作検出用の回路を含め、複数の基板１０及び移動子３０を備え、各移動子３０の、対応する基板１０上での位置を検出する位置検出装置として構成することができる。もちろん、音信号処理装置２００全体を、位置検出装置として捉えることもできる。
　なお、フェーダ２２１のうち実際に操作者が触れるつまみ２２１ａは、移動子３０そのものあるいは移動子３０と一体であっても、移動子３０に別の部品を固定して設けたものでもよい。
　次に、図１７に、ＣＰＵ２１１がフェーダ２２１の絶対位置の変動を検出した場合に実行する処理を示す。
　ＣＰＵ２１１は、図５を用いて説明した回路により随時各フェーダ２２１における移動子３０（つまみ２２１ａ）の、移動可能範囲中での絶対位置を検出しており、いずれかのフェーダ２２１における絶対位置の変動を検出すると、図１７の処理により、変動後の絶対位置に従って、そのフェーダに割り当てられている所定のパラメータの値を制御する（Ｓ１０１）。この制御は、値の増減、オンオフ値のトグル、動作モードの切り替え等、任意であり、適宜定めればよい。
　次に、図１８に、ＣＰＵ２１１が自動校正（キャリブレーション）指示を検出した場合に実行する処理を示す。
　ＣＰＵ２１１は、ユーザによるボタン群３２０の操作や、所定のイベントの発生等による、自動でフェーダ２２１の校正を行う旨の指示を検出すると、図１８のフローチャートに示す処理を開始する。
　この処理において、ＣＰＵ２１１はまず、図１７の処理による、フェーダの絶対位置に従ったパラメータの値の設定を無効化する（Ｓ１１１）。この処理が無効化手順の処理であり、無効化手段の機能と対応する。
　次に、ＣＰＵ２１１は、モータ２２２を駆動し、フェーダ２２１のつまみ２２１ａを、基準位置電極１３ａを設けた位置へ向けて移動させる（Ｓ１１２）。
　その後、移動子電極３２ａが基準位置電極１３ａと対向して折り返し制御部４９が検出する信号Ａ６（ｔ）が「１」となり、かつ、Ｐａ（ｔ）が所定値となるまで、移動を続ける（Ｓ１１３）。信号Ａ６（ｔ）が「１」であると、基板１０上での移動子３０の絶対位置をＡ６（ｔ）とＰａ（ｔ）により、図８又は図１０等の処理に従い一意に定めることができる（校正）。そして、その校正された時の位置を基準に、図８又は図１０等の処理により以後の移動子３０の絶対位置を検出することができる。なおここでは、測定の安定性を考慮し、移動子電極３２ａが基準位置電極１３ａと十分な面積で対向して、Ａ６（ｔ）として安定して「１」が得られるような位置を、Ｐａ（ｔ）の所定値として用いる。しかし、Ｐａ（ｔ）の値を参照せず、Ａ６（ｔ）が「１」であれば、ステップＳ１１３でＹｅｓとすることも考えられる。
　ステップＳ１１３でＹｅｓとなると、ＣＰＵ２１１は、モータ２２２を駆動し、フェーダ２２１のつまみ２２１ａを、そのフェーダ２２１と対応するパラメータの値が示す位置へ向けて移動させる（Ｓ１１４）。位置検出の基準を設定できたため、パラメータの値を設定するための位置へ戻すためである。
　そして、移動が完了すると（Ｓ１１５）、ＣＰＵ２１１は、ステップＳ１１１で行った、フェーダの絶対位置に従ったパラメータの値の設定の無効化を解除して（Ｓ１１６）、図１８の処理を終了する。
　以上の処理によれば、フェーダ２２１のつまみ２２１ａの位置検出の基準を自動で設定することができる。従って、万一、ノイズ等により図８又は図１０等の処理による絶対位置の検出に不具合が生じても、差分によらず絶対位置を特定できる「Ａｒｅａ６」の位置検出を行って、正常に位置検出を行える状態に復帰できる。また、その設定の間に、つまみ２２１ａの位置が変化してもそれに応じてパラメータ値が変化してしまうことがないので、実行中の信号処理に影響を与えることなく設定が可能となる。
　なお、図１８には自動校正の処理を示したが、手動での校正も可能であり、図１９に、この場合の処理のフローチャートを示す。この処理は、モータ２２２のない音信号処理装置にも適用可能である。
　図１９の処理においても、ＣＰＵ２１１はまず、フェーダの絶対位置に従ったパラメータの値の設定を無効化する（Ｓ１２１）。次に、信号Ａ６（ｔ）が「１」となり、かつ、Ｐａ（ｔ）が所定値となったか否か判断する（Ｓ１２２）。この処理は、図１８のステップＳ１１３と対応し、ユーザがフェーダ２２１のつまみ２２１ａを操作して位置検出の基準とする「Ａｒｅａ６」内の所定位置に移動させるまで待機するものである。
　ステップＳ１２２でＹｅｓとなると、ＣＰＵ２１１は次に、フェーダ２２１のつまみ２２１ａが、そのフェーダ２２１と対応するパラメータの値が示す位置へ移動されるまで待機する（Ｓ１２３）。この処理は、図１８のステップＳ１１５と対応し、位置検出の基準の設定後、パラメータの値を設定するための位置へ戻るまで待機するものである。
　そして、ステップＳ１２３でＹｅｓとなると、ＣＰＵ２１１は、ステップＳ１２１で行った、フェーダの絶対位置に従ったパラメータの値の設定の無効化を解除して（Ｓ１２４）、図１９の処理を終了する。
　以上の処理によれば、ユーザが手でフェーダ２２１のつまみ２２１ａを操作して、実行中の信号処理に影響を与えることなく位置検出の基準を設定可能である。
〔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。
　図２０にこの例を示す。
　図２０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。
　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２１にこの例を示す。
　図２１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。
　また、上述した実施形態では、基板１０側に信号電極１１を設けたが、移動子３０側に信号電極を設け、これと対応する電極を、基板１０側に設けてもよい。この場合の基板１０側の具体的な構造としては、図２０において、移動子３０側に取り付けられた信号電極から供給される電極が図２０における信号電極１１のような配置で設けられ、連続した各供給される電極は、それぞれ相の異なる遅延回路を挟んで、図２０における取出電極に接続されるようになっている。なお、この場合、移動子３０側に設けられた信号電極は、取出電極１２に極力影響を与えないような構造となっている。他は他の実施例と同様の構造である。
　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、３相、５相以上など、任意のｎ相（ｎは３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。例えば３相のような奇数の場合でも、図１１に示すような信号電極１１の配置とし、上側と下側で電極の配置を１．５本分ずらせば、上下で逆相の信号を移動子電極３６ａ，３６ｂに誘起可能である。
　位置検出装置１の適用対象は、図１５乃至図１９を用いて説明したような音信号処理装置には限られない。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。
　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。
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：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、４９，４９′：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：モータ、２２３：その他操作子、２２４：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

Claims (12)

  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であって、
    　互いに位相の異なる電気信号が供給されるｎ相の電極（ただし、ｎは２以上の整数）が、前記移動子の移動方向に一次元的に配列された複数の第１電極を、前記固定子及び前記移動子の一方に備え、
    　前記複数の第１電極の少なくとも一部と対向する第２電極を、前記固定子及び前記移動子の他方に備え、
    　前記移動子が所定の位置にある場合に、前記第１電極及び前記第２電極のうち前記移動子に設けられた電極と対向する第３電極を前記固定子に備え、
    　前記第１電極への電気信号の供給に応じて前記第２電極に発生する電気信号の位相及び前記第３電極に発生する電気信号の強度に基づき、前記移動子が前記所定の位置にあることを検出する第１検出手段を備えることを特徴とする位置検出装置。
  2. 　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であって、
    　互いに位相の異なる電気信号が供給されるｎ相の電極（ただし、ｎは２以上の整数）が、前記移動子の移動方向に一次元的に配列された複数の第１電極を、前記固定子及び前記移動子の一方に備え、
    　第２電極であって、前記複数の第１電極の少なくとも一部に供給される電気信号により当該第２電極に電気信号が誘起される第２電極を、前記固定子及び前記移動子の他方に備え、
    　第３電極であって、前記第１電極及び前記第２電極のうち前記移動子に設けられた電極に生じる電気信号により、該移動子に設けられた電極との距離に応じた強度の電気信号が該第３電極に誘起される第３電極を、前記固定子に備え、
    　前記第１電極への電気信号の供給に応じて前記第２電極に発生する電気信号の位相及び前記第３電極に発生する電気信号の強度に基づき、前記移動子が所定の位置にあることを検出する第１検出手段を備えることを特徴とする位置検出装置。
  3. 　請求項１又は２に記載の位置検出装置であって、
    　前記第３電極は、前記複数の第１電極の配列の端部付近、あるいは前記第２電極の端部付近に設けられていることを特徴とする位置検出装置。
  4. 　請求項１乃至３のいずれか一項に記載の位置検出装置であって、
    　前記第１電極への電気信号の供給に応じて前記第２電極に発生する電気信号の位相に基づき、前記移動子の移動量及び位置を検出する第２検出手段と、
    　前記移動子を駆動する駆動手段と、
    　所定のイベントに応じて、前記駆動手段により前記移動子を前記所定の位置付近へ移動させると共に、前記第１検出手段による、前記移動子が前記所定の位置にあることの検出タイミングに従い、前記第２検出手段による前記移動子の位置検出の基準を設定する制御手段とを備えることを特徴とする位置検出装置。
  5. 　請求項４に記載の位置検出装置であって、
    　前記制御手段は、前記位置検出の基準を設定した後、前記駆動手段により前記移動子を、該移動子と対応するパラメータの値が示す位置に移動させる手段を備え、
    　前記第２検出手段が検出した前記移動子の位置に従い所定のパラメータの値を変更する変更手段と、
    　前記制御手段による前記移動子の移動中は、前記変更手段による前記パラメータの値の変更を無効にする無効化手段とを備えることを特徴とする位置検出装置。
  6. 　請求項１乃至３のいずれか一項に記載の位置検出装置であって、
    　前記第１電極への電気信号の供給に応じて前記第２電極に発生する電気信号の位相に基づき、前記移動子の移動量及び位置を検出する第２検出手段と、
    　前記第１検出手段による、前記移動子が前記所定の位置にあることの検出タイミングに従い、前記第２検出手段による前記移動子の位置検出の基準を設定する制御手段とを備えることを特徴とする位置検出装置。
  7. 　請求項６に記載の位置検出装置であって、
    　前記第２検出手段が検出した前記移動子の位置に従い所定のパラメータの値を変更する変更手段と、
    　所定のイベントを検出した後、前記制御手段により前記位置検出の基準が設定され、その後前記移動子が該移動子と対応するパラメータが示す位置に移動されるまで、前記変更手段による前記パラメータの値の変更を無効にする無効化手段とを備えることを特徴とする位置検出装置。
  8. 　固定子と、その固定子上で移動する移動子とを備え、互いに位相の異なる電気信号が供給されるｎ相の電極（ただし、ｎは２以上の整数）が、前記移動子の移動方向に一次元的に配列された複数の第１電極を、前記固定子及び前記移動子の一方に備え、前記複数の第１電極の少なくとも一部と対向する第２電極を、前記固定子及び前記移動子の他方に備え、前記移動子が所定の位置にある場合に、前記第１電極及び前記第２電極のうち前記移動子に設けられた電極と対向する第３電極を前記固定子に備える位置検出装置において、前記固定子と前記移動子との相対位置を検出する位置検出方法であって、
    　前記第１電極への電気信号の供給に応じて前記第２電極に発生する電気信号の位相及び前記第３電極に発生する電気信号の強度に基づき、前記移動子が前記所定の位置にあることを検出する第１検出手順を備えることを特徴とする位置検出方法。
  9. 　請求項８に記載の位置検出方法であって、
    　前記第１電極への電気信号の供給に応じて前記第２電極に発生する電気信号の位相に基づき、前記移動子の移動量及び位置を検出する第２検出手順と、
    　所定のイベントに応じて、駆動手段により前記移動子を前記所定の位置付近へ移動させると共に、前記第１検出手順による、前記移動子が前記所定の位置にあることの検出タイミングに従い、前記第２検出手順による前記移動子の位置検出の基準を設定する制御手順とを備えることを特徴とする位置検出方法。
  10. 　請求項９に記載の位置検出方法であって、
    　前記制御手順は、前記位置検出の基準を設定した後、前記駆動手段により前記移動子を元の位置に戻す手順を備え、
    　前記第２検出手順で検出した前記移動子の位置に従い所定のパラメータの値を変更する変更手順と、
    　前記制御手順による前記移動子の移動中は、前記変更手順による前記パラメータの値の変更を無効にする無効化手順とを備えることを特徴とする位置検出方法。
  11. 　請求項８に記載の位置検出方法であって、
    　前記第１電極への電気信号の供給に応じて前記第２電極に発生する電気信号の位相に基づき、前記移動子の移動量及び位置を検出する第２検出手順と、
    　前記第１検出手順による、前記移動子が前記所定の位置にあることの検出タイミングに従い、前記第２検出手順による前記移動子の位置検出の基準を設定する制御手順とを備えることを特徴とする位置検出方法。
  12. 　請求項１１に記載の位置検出方法であって、
    　前記第２検出手順で検出した前記移動子の位置に従い所定のパラメータの値を変更する変更手順と、
    　所定のイベントを検出した後、前記制御手順で前記位置検出の基準が設定され、その後前記移動子が前記所定のイベントの検出時点の位置に戻されるまで、前記変更手順による前記パラメータの値の変更を無効にする無効化手順とを備えることを特徴とする位置検出方法。
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