JP3839449B2 - 位置検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、可動部側に固定部から電源供給、あるいは信号伝達のための配線コード類を必要としない位置検出装置（以下コードレス位置検出装置と称す）に関するものである。

回転位置検出装置には、光透過式エンコーダ、光反射式エンコーダ、回転トランス型レゾルバ、バリアブルリラクタンス型レゾルバ、歯車の凹凸を磁気抵抗素子を用いて回転位置検出を行うギア検出器等、コードレス回転位置検出装置が実用化されているが、塵埃に弱い、分解能が低い、高価である等、それぞれに問題がある。

直線位置検出装置には、例えば特許第２５１３６８３号に記載されているように、座標入力装置の一部に電磁誘導式のコードレス位置検出装置が使用されているが、リアルタイムに位置検出ができないなど、機械の位置決め装置等には不向きである。

コードレス位置検出装置としては、例えば特開２０００−３１４６０４号公報に記載されているように、バリアブルリラクタンス直線型レゾルバが提案されているが、固定部側に検出長分の多数の鉄心磁極と巻線を必要とするので、高価である。

回転位置検出を行うタイプのものとしては、例えば特開２００１−３１４０６９号公報に記載されているような、基板型レゾルバが知られている。この文献に記載されているレゾルバは、ステータsin巻線パターン(20)とステータcos巻線パターン(21)が形成されたステータ基板(1)と、前記ステータ基板(1)に対向し前記ステータ基板(1)とは間隔を設けて回転自在に配設したロータ基板(5)と、前記ロータ基板(5)に設けられたロータ巻線パターン(30)とからなる基板形レゾルバにおいて、前記ステータ基板(1)には、前記ステータsin巻線パターン(20)及びステータcos巻線パターン(21)の外周位置に輪状に形成された励磁巻線パターン(4)が配設されている構成よりなることを特徴とする基板形レゾルバである。また、前記ロータ巻線パターン(30)は、その両端がコンデンサ(Ｃ)で接続または直接短絡されていると共に、前記ロータ巻線パターン(30)から発生する起磁力がほぼsin波状となるように形成されている。

しかし、この文献に記載されているステータ基板の励磁巻線パターン（４）は、sin巻線パターン(20)及びステータcos巻線パターン(21)の外周位置に輪状に形成されているため、励磁磁界強度が低く、出力電圧が低いことから検出精度を向上させることも困難である。また、励磁巻線パターンには励磁巻線パターンに鎖交する外来コモンノイズを相殺する機能が備わってないので、ノイズの影響を受けやすいといった問題がある。

さらに、特開平８−３１３２９５号公報には、直線方向の位置検出装置として、トランスミッタ巻線１０２と、ループ１０６，１０８からなるレシーバー巻線１０４とを有するトランスデューサーの読み出しヘッド１００が記載されている。しかし、この文献に記載されているトランスデューサーの動作原理によれば、励磁用のトランスミッタ巻線が、検出用のレシーバー巻線の外周にループ状に形成されているので、この構成では励磁用の磁束密度が不十分であり、レシーバー巻線との磁気結合も不十分である。また、上記同様このトランスミッタ巻線１０２にはトランスミッタ巻線に鎖交する外来コモンノイズを相殺する機能が備わってないので、ノイズの影響を受けやすいといった問題がある。

特許第２５１３６８３号公報 特開２０００−３１４６０４号公報 特開２００１−３１４０６９号公報 特開平８−３１３２９５号公報

本発明の目的は、可動部側に固定部から電源供給、あるいは信号伝達のための配線コード類を必要としない位置検出装置（以下コードレス位置検出装置と称す）であって、検出応答速度が速く、小型、薄型化が可能であり、安価で、高精度の直線位置検出、回転位置検出に有用な電磁誘導式のコードレス位置検出装置を提供することである。

（１）第１の平面に、一定方向に少なくとも１ピッチ単位で正巻きと逆巻きとが交互にあらわれるように形成された励磁コイルと、
第２の平面に、前記励磁コイルとは半ピッチずれた位置にあって、少なくとも励磁コイルと同一方向に１ピッチ単位で正巻きと逆巻きとが交互にあらわれるように形成された検出コイルと、
第３の平面に、共振用のキャパシタが並列接続されている共振コイルとを有し、
少なくとも前記第１の平面の励磁コイルと第２の平面の検出コイルとが磁気結合を有し、
前記第３の平面は第１の平面および第２の平面と空間を介して離間し、かつ検出領域となる検出コイルの形成領域において自由に移動可能で、かつその移動位置により励磁コイルおよび／または検出コイルと共振コイルとが磁気結合可能であり、
この共振コイルの位置に応じて検出コイルから位置検出電圧を得る位置検出装置。
（２）前記第１の平面の励磁コイルと第２の平面の検出コイルは一方向に延びるように形成され、前記第３の平面はこの形成領域を摺動するように移動する上記（１）の位置検出装置。
（３）前記第１の平面の励磁コイルと第２の平面の検出コイルは回転対称に形成され、前記第３の平面はこの形成領域を回動するように移動する上記（１）の位置検出装置。
（４）前記励磁コイルと、検出コイルとは、一端が閉じた２つのジグザグカーブにて形成されている上記（１）〜（３）のいずれかの位置検出装置。
（５）前記励磁コイルと、検出コイルとは、非連続状の渦巻きコイルが直列状に接続されて形成されている上記（１）〜（４）のいずれかの位置検出装置。
（６）前記共振コイルの共振用キャパシタ部分が短絡されている上記（１）〜（５）のいずれかの位置検出装置。
（７）前記第３の平面の共振コイルに代えて金属導体板を有する上記（１）〜（４）のいずれかの位置検出装置。
（８）前記第１の平面と第２の平面とは積層基板により構成されている上記（１）〜（７）のいずれかの位置検出装置。
（９）前記第１の平面と第２の平面とを複数検出軸分有し、多軸位置検出を行う上記（１），（２），（４）〜（８）のいずれかの位置検出装置。

本発明によれば、鉄心や巻線類がないプリント板とコンデンサだけで電気磁気回路が構成できるので、安価で、小型、薄型のコードレス位置検出装置が実現できる。また、励磁コイルと検出コイルとがそれぞれ複数のループを形成し、かつ強固に磁気結合しており、しかも検出ループと励磁ループとは半ピッチずれているので、従来の位置検出装置の位置検出信号の周期がコイルピッチＰの２倍の２Ｐであるのに対して、本発明の周期は１Ｐで、分解能が２倍になる。従って、簡単な構成で高出力、高精度のコードレス位置検出装置が実現できる。また、励磁ループ、及び検出ループ内に外来ノイズを相殺する仕組みが備わっているので、ノイズに強いコードレス位置検出装置が実現できる。

本発明の位置検出装置は、第１の平面に、少なくとも１ピッチ単位で正巻きと逆巻きとが交互にあらわれるように形成された励磁コイルと、第２の平面に、前記励磁コイルとは半ピッチずれた位置にあって、少なくとも１ピッチ単位で正巻きと逆巻きとが交互にあらわれるように形成された検出コイルと、第３の平面に共振用のキャパシタが並列接続されている共振コイルとを有し、少なくとも前記第１の平面の励磁コイルと第２の平面の検出コイルとが磁気結合を有し、第１の平面および第２の平面と空間を介して離間している第３の平面の共振コイルは、検出領域となる検出コイルの形成領域で自由に移動可能で、かつその移動位置により励磁コイルおよび検出コイルと磁気結合可能であり、この共振コイルの位置に応じて検出コイルから位置検出電圧を得るものである。

ここで、第１の平面、第２の平面、第３の平面は、幾何学上で定義するような平面である必要はなく、それぞれの平面に形成される導体パターンを収容可能な一定の厚みを有し、必要により表裏により構成される板状の構造体を含む。より具体的には、電子回路が形成可能な、樹脂製の板状体であり、プリプレグ、プリント基板等に用いられている材料が好ましい。また、回路パターンは銅箔、アルミニウム箔等の金属箔をパターン形成することで容易に構成することができる。

励磁コイルは、共振コイルにより検出コイルから起電力が生じるための磁界を形成する。励磁コイルは、例えば一端が閉じた２つのジグザグカーブにて形成され、２つのジグザグザカーブに囲まれることで形成されるループが、丁度正巻きと逆巻き、あるいは正相と逆相が交互に生じるようになっている。あるいは、正巻き渦巻きパターンと逆巻き渦巻きパターンを交互に直列接続するようにしてもよい。この励磁コイルは、位置検出装置の計測領域に沿って形成・配置されている。ジグザグカーブ等で形成されるループは少なくとも１つのループに相当する１ピッチ単位で正巻きと逆巻きとが交互にあらわれるように形成され、１組の正逆ループを最小単位として、測定領域をカバーし、検出コイルに十分な励磁磁界を与えられるループの数だけ形成される。このため、好ましくは検出コイルより１ピッチ分以上多くループが形成される。励磁コイルは、前記のように平面を形成するプリント基板等の表裏面に形成することができる。

検出コイルは、励磁コイルからの磁界と、共振コイルにより生じた磁界とのバランスから所定の検出信号を生じる。この検出信号は、通常交流電圧として出力される。検出コイルは、例えば、励磁コイル同様に一端が閉じた２つのジグザグカーブにて形成され、２つのジグザグカーブに囲まれることで形成されるループが、丁度正巻きと逆巻き、正相と逆相が交互に生じるようになっている。あるいは、上記のように渦巻きコイルを用いて構成してもよい。この検出コイルは、励磁コイル同様に計測領域に沿って形成・配置されている。ジグザグカーブ等で形成されるループは、前記励磁コイルのループに対して半ピッチずれて形成され、１組の正逆ループを最小単位として、測定領域をカバーしうるループの数だけ形成される。検出コイルと励磁コイルとは、通常固定され、励磁コイルと検出コイルの位置関係も固定されている。検出コイルも、前記のように平面を形成するプリント基板等の表裏面に形成することができる。また、複数の構成層が積層されたプリント基板に励磁コイルと検出コイルを形成してもよい。

共振コイルは、励磁コイルからの磁界を受け、内部に起電力を生じると共に、並列接続されている共振用のキャパシタにより共振し、この共振電流あるいは電力自体から生じた磁界を生じる。なお、共振用のキャパシタは省略することができる。この共振コイルもまた、励磁コイル同様に、例えば一端が閉じた２つのジグザカーブにて形成され、２つのジグザカーブに囲まれることで形成されるループが、丁度正巻きと逆巻き、正相と逆相が交互に生じるようになっている。あるいは、上記同様に渦巻きコイルにて構成してもよい。共振コイルは１組の正逆ループあるいは正逆いずれかの単独ループを基本単位としており、通常はこの基本単位のみで構成されるが、必要によりさらにループを追加することも可能である。

さらに、前記第１の平面と第２の平面とをＸ−Ｙ軸など複数検出軸分有し、多軸の位置検出を行うことも可能である。また、第１の平面と第２の平面と第３の平面とを回転体に対応した形状とし、これらの励磁コイル、検出コイル、共振コイルを回転対称に形成してもよい。このような形状とすることで、回転体の回転位置を検出することができる。

［第１の態様］
次に図を参照しつつ、本発明の位置検出装置をより具体的に説明する。図１は、本発明の位置検出装置の基本構造（第１の態様ともいう）を示す平面図である。

図において、第１の平面１には、励磁コイルとなる励磁ループパターン４が形成されている。この、励磁ループパターン４は、基体１１の表面上に形成され、実線で示される１ピッチ１Ｐ、幅（縦）ｓ１で台形状のジグザグに一方向、この例では長手（横）方向に始端から終端に延びる往路カーブパターン４１と、基体１１の裏面上に形成され、点線で示されるジグザグに終端から始端に折り返し戻る復路カーブパターン４２からなり、終端において往路カーブパターン４１と復路カーブパターン４２とが接続され、両導体線路が閉じた状態になっている。そして、往路カーブパターン４１と復路カーブパターン４２により、ジグザグカーブに囲まれたループエリアＣ１１〜Ｃ１５を形成している。なお、図において実線は基材表面側のパターンを表し、破線は裏面側のパターンを表し、両者はスルーホールないしビアホールで接続される（以下において同じ）。

前記励磁ループパターン４には、ノードｎ１，ｎ２を介して、励磁電源７が接続され、所定の周波数と電圧の交流電流が供給される。励磁電源の周波数としては、特に規制されるものではないが、１００Ｋ〜１０００ＫHzが好ましく、励磁電流は１０〜１００mA程度が好ましい。

第２の平面２には、検出コイルとなる検出ループパターン５が形成されている。この検出ループパターン５も、励磁ループパターン４と同様に、基体１２の表面上に形成され、実線で示される１ピッチ１Ｐ、幅（縦）ｓ１で台形状のジグザグに一方向、この例では長手（横）方向に始端から終端に延びる往路カーブパターン５１と、基体１２の裏面上に形成され、点線で示されるジグザグに終端から始端に折り返し戻る復路カーブパターン５２からなり、終端において往路カーブパターン５１と復路カーブパターン５２とが接続され、両導体線路が閉じた状態になっている。そして、往路カーブパターン５１と復路カーブパターン５２により、ジグザグカーブに囲まれたループエリアＣ２１〜Ｃ２４を形成している。この検出ループパターン５は、励磁ループパターン４に対して１／２ピッチ長手方向、つまりループ形成方向にシフトし、半ピッチずれた状態になっている。

第１の平面１と第２の平面２は、通常固定され、第１の平面１に対する第２の平面２の位置関係も固定されている。第１の平面１，第２の平面２は、それぞれ別個に基体を用意して形成することも可能であるが、一体とすることもできる。一体とする場合には、第１の平面１と第２の平面２とを積層ないし積み重ねればよいが、これらの平面に形成されている励磁ループパターン４と検出ループパターン５との短絡を防ぐために、間に絶縁層を設けることが必要である。この絶縁層は、空気であってもよいが、第１の平面１，第２の平面２を構成する基体と同一材料を用いて積層体とするとよい。

具体的には、図２に示すように、第１の平面１を構成する第１の基板１１と、第２の平面２を構成する第２の基板１２との間に、これらの基板１１，１２と同一材料の絶縁用の基板１４を設けて積層基板とする。ここで、第１の基板１１には励磁ループパターン４を形成する導体層４ａが上下に配置され、さらに第２の基板１２には検出ループパターン５を形成する導体層５ａが上下に配置されている。そして、絶縁用基板１４により、これらの導体層４ａ，５ａの短絡が防止される。基板の積層化は、例えば熱圧着など、公知の手法により容易に行うことができる。

第３の平面３には、共振コイルとなる共振ループパターン６が形成されている。この共振ループパターン６も、励磁ループパターン４と同様に、実線で示される大きさ１／２ピッチ１／２Ｐ、幅（縦）ｓ１、１ピッチ１Ｐ間隔で台形状のジグザグに一方向、この例では長手（横）方向に始端から終端に延びる往路カーブパターン６１と、点線で示されるジグザグに終端から始端に折り返し戻る復路カーブパターン６２とからなり、基体１３の表裏面上に形成され、終端において往路カーブパターン６１と復路カーブパターン６２とが接続され、両導体線路が閉じた状態になっている。そして、往路カーブパターン６１と復路カーブパターン６２により、ジグザグカーブに囲まれた２つのループエリアＣ３１、Ｃ３２を形成している。このループエリアＣ３１，Ｃ３２の間は１／２Ｐ空いていて、単純に直線状の復路カーブパターン６２と往路カーブパターン６１が平行に配置されている。また、共振ループパターン６の解放端は、ノードｎ５，ｎ６を介して共振用キャパシタＣ１と接続されている。

共振用キャパシタの容量としては、励磁周波数や共振コイルのインダクタンスにより異なるが、例えば０．０１〜０．１μF程度が好ましい。また、共振ループパターンの幅は、この例では１／２Ｐとしたが、各ループのピッチが１Ｐであれば幅の大きさは特に限定されるものではなく、上記の各ループ同様１Ｐとしてもよいし、それ以外の幅としてもよい。

第３の平面３は、第１の平面１、第２の平面２のいずれか、あるいはいずれとも、これらの積層方向に空間を隔てて離間して配置されている。そして、測定領域、つまり、励磁コイル、あるいは検出コイルの形成領域で自由に、これらの平面に対して平行に摺動または移動できるようになっている。具体的には、例えば図２に示すように、第１の平面と第２の平面を有する積層体９の、積層方向に離間した位置に、基板１３の上下に導体層６ａを有する第３の平面３が配置される。なお、摺動、または移動するための機構はこの明細書では省略するが、この種の分野における公知の手法により容易に達成することができる。

次に、この図示例の位置検出装置の動作について説明する。

まず、第３の平面３がないか、あるいは測定領域外に存在すると仮定する。いま、励磁電源７から励磁ループ４に励磁電流ｉが実線矢印の方向に流れると、励磁ループパターン４のループエリアＣ１１、Ｃ１３、Ｃ１５には図１の・印で示すように紙面上で下から上向きに垂直に磁束が発生し、エリアＣ１２、Ｃ１４には×印で示すように紙面上で上から下向きに垂直に磁束が発生する。

このとき、検出ループパターン５のループエリアＣ２１内にはループエリアＣ１１、Ｃ１２の磁束が均等に鎖交し、互いに逆向きのため相殺され、起電力は発生しない。同様にループエリアＣ２２、Ｃ２３、Ｃ２４にも起電力は発生しないので、検出ループパターンのノードｎ３，ｎ４間には交流誘起電圧である検出電圧は発生しない。同様に、励磁電流ｉが点線方向に流れた場合にも、磁束の向きが互いに逆になるだけで、検出電圧は発生しない。

次に、第３の平面３が図２に示すように、励磁ループパターンの始端側にあって、共振ループパターン６のループエリアＣ３１，Ｃ３２が、励磁ループパターン４のループエリアＣ１１，Ｃ１２と重複しているとする。

このとき、図１に示すように、励磁ループパターン４に励磁電流ｉが実線矢印方向に流れると、第３の平面３の共振ループパターン６のループエリアＣ３１に励磁ループパターン４のループエリアＣ１１の磁束が鎖交し、ループエリアＣ３２にはループエリアＣ１２の磁束が鎖交して、実線矢印方向に起電力が発生する。一方、励磁電流ｉが点線矢印方向に流れると、ループエリアＣ１１、Ｃ１２の磁束の向きが互いに逆になり、同様に電磁誘導動作により共振ループパターンに点線矢印方向の起電力が発生する。

そして、交流が印加される励磁電流の方向は周期的に変化するので、共振ループパターン６にも交流電流が流れ、これが共振用コンデンサＣ１により共振する。共振用キャパシタＣ１に適当な定数のコンデンサを選び、対向間隔を狭くして共振ループパターン６と励磁ループパターン４の幅ｓ１と位置を合わせて磁気結合を強くすると、大きな共振電流が流れる。共振ループパターン６は検出ループパターンとも磁気結合しているので、共振電流により生じた共振ループパターン６の磁束が検出ループパターン５と鎖交し、励磁ループパターンにより生じた磁束に重畳されたり、打ち消し合ったりして、上記の相殺効果のバランスが崩れて検出電圧が誘起される。

図１および図２に示すような第３の平面３の原点ｏｇ位置では、共振ループパターン６のループエリアＣ３１、Ｃ３２は、それぞれ励磁ループパターンのループエリアＣ１１とＣ１２とのみ磁気結合しているので、エリアＣ３１とエリアＣ３２の起電力は加算されて最大の共振電流が流れ、検出ループパターン４を電磁誘導する。励磁電源と同じ位相の検出電圧を正相、１８０°異なる位相の検出電圧を逆相検出電圧とすると、図３に示すように、原点ｏｇの第３の平面３の位置で正相の最大検出電圧が誘起され、検出ループパターンのノードｎ３，４に出力される。

次いで、第３の平面３が紙面上で右方向に、幅ｓ１方向はそのままで、同じ間隔を保って平行移動すると、移動に従い共振ループパターン６のループエリアＣ３１はループエリアＣ１２とも、ループエリアＣ３２はループエリアＣ１３とも磁気結合する。このため、共振電流もループエリアＣ１２、Ｃ１３との磁気結合の分だけ相殺されて減少し、検出ループパターンを電磁誘導する磁束が減少して、検出電圧も減少する。

さらに、第３の平面３が原点ｏｇから１／４Ｐの位置まで右に移動すると、共振ループパターン６のループエリアＣ３１はループエリアＣ１１、Ｃ１２と等しく磁気結合し、ループエリアＣ３２もループエリアＣ１２、Ｃ１３と等しく磁気結合するので、ループエリアＣ３１およびＣ３２における起電力が相殺され、共振電流が零になり、検出電圧は零になる。

第３の平面３がさらに右に移動すると、移動に従い共振ループパターン６のループエリアＣ３１はループエリアＣ１１よりもループエリアＣ１２との磁気結合が大きくなり、ループエリアＣ３２もループエリアＣ１２よりループエリアＣ１３との磁気結合が大きくなり、逆相の共振電流が多く流れるようになる。ループエリアＣ３１は、検出ループパターン４のループエリアＣ２１と、ループエリアＣ３２はループエリアＣ２２と磁気結合しているので、逆相の検出電圧が誘起され、右移動に従って大きくなってゆく。

第３の平面３が原点ｏｇから１／２Ｐ移動した位置では、ループエリアＣ３１はループエリアＣ１２と、ループエリアＣ３２はループエリアＣ１３とのみ磁気結合するので、逆相の最大共振電流が流れ、ループエリアＣ３１は検出ループパターン４のループエリアＣ２１と、ループエリアＣ３２はループエリアＣ２２とのみ磁気結合しているので、逆相の最大検出電圧が出力される。

第３の平面３がさらに右に移動すると、共振ループパターン６のエリアＣ３１は検出ループパターン４のループエリアＣ２１に加えてループエリアＣ２２と、ループエリアＣ３２はループエリアＣ２２に加えてループエリアＣ２３と磁気結合するようになり、それぞれループエリアＣ２２とループエリアＣ２３の分の磁束が相殺され、検出ループパターン４に誘起される逆相の検出電圧が減少してゆく。

さらに、第３の平面３が３／４Ｐの位置まで右に移動すると、共振ループパターン６のループエリアＣ３１は検出ループパターン４のループエリアＣ２１、Ｃ２２と等しく磁気結合し、ループエリアＣ３２もループエリアＣ２２、Ｃ２３と等しく磁気結合して、磁束が互いに相殺され、検出ループパターン４には検出電圧が誘起されず、検出電圧は零になる。

このようにして、第３の平面３が、第１の平面１および第２の平面２と所定の間隔を設け、対向して平行移動すると、図３に示すように、第３の平面の移動量に対応して、周期Ｐで正弦波状に変化する検出電圧が出力される。

上記例では、励磁ループパターン３、検出ループパターン４、および共振ループパターン６は１回の折り返しループからなっているが、複数回の折り返しループで構成してもよい。

また、共振コンデンサＣ１の両端を短絡すると、共振電流の代わりに渦電流が流れるので、第３の平面３である可動プリント板の移動に対応して、共振電流の場合と同様に検出ループパターン５のループエリアＣ２１〜Ｃ２４の磁束が変化し、図３等と同様の正弦波状に変化する検出電圧が出力される。さらに、共振ループパターン６のループエリアと同じような形状の金属導体板をピッチＰでループエリアのコイルの代わりに形成配置すると、この金属導体板に渦電流が流れ、同様に正弦波状に変化する検出電圧が出力される。

以上のように、この基本動作ループにより、固定部から可動部への配線コード類が無くても可動部の直線移動に対応して正弦波状に変化する電圧を検出することができることがわかる。

［第２の態様］
次に、本発明の第２の態様について説明する。図４は、本発明の第２の態様を示す平面図である。この態様では、励磁ループパターン４，検出ループパターン５、共振ループパターン６を、第１の態様のように台形状のジグザグカーブではなく、正弦波状のジグザグカーブにより構成している。また、この例では共振ループパターン６により形成されるループエリアＣ３１，３２は、それぞれのピッチ方向の大きさが第１の態様の１／２Ｐから１Ｐの大きさに変更されている。その他の構成要素は図１に示す第１の態様と同様であり、同一構成要素には同一符号を付して説明を省略する。

このような構成の第２の態様において、第３の平面が第１の態様と同様に移動すると、図５に示すような正弦波状の検出電圧が得られる。

［第３の態様］
次に、本発明の第３の態様について説明する。図６は、本発明の第３の態様を示す平面図である。この態様では、第２の平面２の検出ループパターン５は、その始端側と終端側に、それぞれ大きさ（長さ）１／２Ｐの冗長ループＣ２ａ，Ｃ２ｂが追加されている。このように、冗長ループＣ２ａ，Ｃ２ｂを追加することで、検出有効長を広げることができる。また、励磁ループパターン４に冗長ループＣ１６が追加されると、第１の態様に比べて１つ多くなって偶数個となり、ノイズなどの外乱要因に対して強くすることができる。

つまり、励磁ループパターン４、検出ループパターン５および共振ループパターン６を、それぞれ偶数個のループエリアとなるように形成し、隣り合うエリアの発生磁束の向きが交互に異なるように構成すると、それぞれのループに磁束を相殺する機能が備わるので、例えば外来コモンノイズの磁束が鎖交しても、それぞれのループ内で外来コモンノイズを相殺することができるので、極めてノイズに強い位置検出装置が実現できる。

この例でも共振ループパターン６により形成されるループエリアＣ３１，Ｃ３２は、大きさが１Ｐとなっているが、このような共振ループパターンを採用しても、図１の第１の態様と同様の磁気結合動作をするので、図７に示すような正弦波状の検出電圧が出力される。共振ループパターンのループエリア数は１個でもよく、検出電圧の振幅を大きくするために、複数個にしてもよい。

その他の構成要素は図１に示す第１の態様と同様であり、同一構成要素には同一符号を付して説明を省略する。

［第４の態様］
次に、本発明の第４の態様について説明する。図８は、本発明の第４の態様を示す平面図である。この態様では、第１の平面２の励磁ループパターン４、第２の平面２の検出ループパターン５、および共振ループパターン６を、非連続状の渦巻きコイルを接続することで形成している。すなわち、図８において、励磁ループパターン４は、同一形状の矩形で、幅ｓ１およびｓ２で巻回された渦巻きコイル４０１〜４０５を、巻き方向が異なるように交互に直列に接続して形成している。同様に、検出ループパターン５は渦巻きコイル５０１〜５０４により、共振ループパターン６は、渦巻きコイル６０１，６０２により形成されている。これらのループパターン４，５，６は、図１の励磁ループパターン４、検出ループパターン５および共振ループパターン６と同様の磁気結合動作をするので、図９に示すような正弦波状の検出電圧が出力される。また、渦巻きコイルは矩形状である必要はなく、円形状などとしてもよい。

その他の構成要素は図１に示す第１の態様と同様であり、同一構成要素には同一符号を付して説明を省略する。

［第５の態様］
次に、本発明の第５の態様について説明する。図１０は、本発明の第５の態様を示す平面図である。この態様では、第３の態様の第１の平面１の励磁ループパターン４、第２の平面２の検出ループパターン５、および第１の態様の第３の平面３の共振ループパターン６を、それぞれ２つ用意し、電気角度９０°位相差があるＡ相、およびＢ相の２信号を検出して、位置検出する装置としたものである。

図において、第１の平面１の励磁ループパターン４は、図６に示す第３の態様の励磁ループパターン４と同様な２個の励磁ループパターン４ａ，４ｂからなり、上下にｓ２の間隔を空けて配置され、上のループパターン４ａがＡ相励磁ループパターンとして、下がＢ相励磁ループパターン４ｂとして直列に接続されている。なお、実線のパターンは基体の表面側に、点線のパターンは裏面側に形成配置されており、この励磁ループパターン４は励磁電源７に接続されている。

第２の平面２のＡ相検出ループパターン４ａとＢ相検出ループパターン４ｂは、図６の検出ループパターン４と同様な２個のものであり、上下にｓ２の間隔を空けて配置され、励磁ループパターン４ａ，４ｂに対してそれぞれ１／２Ｐシフトして配置され、それぞれの始端側は、ノードｎ３ａ，ｎ４ａおよびノードｎ３ｂ，ｎ４ｂに接続されている。

第３の平面３の共振ループパターン６ａ，６ｂも、図１記載の共振ループパターン６と同様なＡ相共振ループパターン６ａとＢ相共振ループパターン６ｂが、上下にｓ２の間隔を空けて配置され、かつＢ相共振ループパターン６ｂはＡ相共振ループパターン６ａに対して右に１／４Ｐシフトして配置され、それぞれ共振コンデンサＣ１ａ，Ｃ１ｂが接続されている。ここで、間隔ｓ２はＡ相検出ループパターンとＢ相検出ループパターンの検出電流同士の互いへの影響が無視できる間隔にするとよい。

この態様の動作も第１の態様と同様であり、第３の平面３がなく、第１の平面１と第２の平面２のみの場合に励磁電源７が起動しても、Ａ相検出ループパターン４ａおよびＢ相検出ループパターン４ｂの検出端ｎ３ａ，ｎ４ａおよび検出端ｎ３ｂ，ｎ４ｂには検出電圧は発生しない。

ここで、第３の平面３が配置され、励磁電源７が起動していると、図１の第１の態様の動作原理に基づいて動作をするので、図１１に示すように、検出端ｎ３ａ，ｎ４ａには実線の如く、第３の平面３の移動に対応して周期Ｐで変化する正弦波状のＡ相検出電圧７１ａが出力され、検出端ｎ３ｂ，ｎ４ｂには、Ｂ相共振ループパターン６ｂがＡ相共振ループパターン６ａに対して１／４Ｐシフトして配置されているので、点線のように１／４Ｐ進んだ周期Ｐで変化する正弦波状のＢ相検出電圧７１ｂがあらわれる。このようにして、可動プリント板等で構成される第３の平面の移動に対応して、周期Ｐを電気角３６０°とすると、９０°位相差Ａ、Ｂ２信号が検出できる。

図４に示すような正弦波状のループパターンを励磁ループパターン４、および／または検出ループパターン５に採用すると、移動位置に対する磁気結合の変化をより正弦波に近づけることができるので、精度の高い正弦波電圧の検出が実現可能となる。また、コードレス直線位置検出装置として、外来ノイズに強く、安価で高精度のプリント板型のコードレス直線位置検出装置を実用に供することができるようになる。その他の構成要素は図１に示す第１の態様と同様であり、同一構成要素には同一符号を付して説明を省略する。

［第６の態様］
図１２は、本発明の第６の態様を示す平面図であり、この態様では、第５の態様の第１の平面１の励磁ループパターン４、第２の平面２の検出ループパターン５、および第３の平面３の共振ループパターン６を矩形状に形成したものである。このように、各ループパターンを矩形状のループパターンで構成すると、励磁ループパターン４ａ，４ｂを１つの励磁ループパターン４にすることができ、しかもピッチＰをより小さくできるので、分解能を高くすることができる。

その他の構成要素は図１０に示す第５の態様と同様であり、同一構成要素には同一符号を付して説明を省略する。

［第７の態様］
次に、本発明の第７の態様について説明する。図１３，１４，１５は、本発明の第７の態様を示す平面図である。図１３は、第１および第２の平面１，２を示す平面図であり、図１４は第３の平面３を示す平面図、図１５はこれらが組み合わされた状態を示す概略断面図である。この態様では、回転位置検出装置に応用した例を示している。すなわち、第１の平面と第２の平面と第３の平面を回転体に対応した形状、例えば円板型とし、これらの励磁コイル、検出コイル、共振コイルを回転中心を基準に回転対称に形成している。このような構成とすることで、第３の平面が第１の平面と第２の平面に対して、回転自在に回動可能となり、可動部である第３の平面の回転移動に対応して、電気角度９０°位相差があるＡ相、及びＢ相の２信号を検出して、回転位置を検出するものである。

図１３において、第１の平面１は、中心に開口部１１を有する多層プリント基板等のような円形の板状体である。この第１の平面１には、外側の円弧ｒ１〜ｒ４と角度θの折り返しで形成された外側渦巻きコイルループ４３ａと、この外側渦巻きコイルループ４３ａとギャップｓ２の間隔を空けて内側に形成配置された円弧ｒ５〜ｒ８と角度θの折り返しで形成された内側渦巻きコイルループ４３ｂとからなる励磁ループパターン４が形成されている。この励磁ループパターン４は、外側のループ４３ａがＡ相励磁ループであり、内側のループ４３ｂがＢ相励磁ループであって、直列に接続され、さらに励磁電源７に接続されている。

図に示すように、Ａ相励磁ループ４３ａもＢ相励磁ループ４３ｂも同一形状の２個のループからなり、それぞれ上下対称にピッチＰ（１８０°）で配置され、上半分のループは右巻き（時計方向）、下半分のループは左巻き（反時計方向）になるように直列に接続配置され、励磁電流ｉが矢印の方向に流れると、図に示すように上半分のループには×印で示す磁束が紙面の上から下に垂直に発生し、下半分のループには・印で示す磁束が紙面の下から上に垂直に発生するように形成されている。

第２の平面２も、第１の平面１同様に、中心に開口部１１を有する多層プリント基板等のような円形の板状体である。この第２の平面２には、検出ループパターン５が、外側の円弧ｒ１〜ｒ４と角度θの折り返しで形成された外側渦巻きコイルループ５３ａと、ギャップｓ２の間隔を空けて内側に円弧ｒ５〜ｒ８と角度θの折り返しで形成配置された内側渦巻きコイルループ５３ｂにより形成されている。外側のループ５３ａがＡ相検出ループであり、内側のループ５３ｂがＢ相検出ループであって、それぞれ検出端ｎ３ａ，ｎ４ａと検出端ｎ３ｂ，ｎ４ｂに接続されている。

図に示すように、Ａ相検出ループ５３ａもＢ相検出ループ５３ｂもそれぞれ２個の同一形状のループからなり、励磁ループパターン４が丁度１／２Ｐ（９０°）右回転したような左右対称にピッチＰ（１８０°）で配置され、右半分のループは右巻き（時計方向）、左半分のループは左巻き（反時計方向）になるように直列に形成され、接続されている。

図１４に示す第３の平面３は、図１３に示す第１の平面１および第２の平面２と間隔を開けて対向して、開口部１１を有する円板状に形成され、円板のセンターＣを中心に時計方向または反時計方向に自由に回転できるように形成・配置されている。

第３の平面３には、共振ループパターン６が、外側の円弧ｒ１〜ｒ４と折り返しで形成された外側渦巻きコイルループ６３ａと、ギャップｓ２の間隔を空けて内側に円弧ｒ５〜ｒ８と折り返しで形成された内側渦巻きコイルループ６３ｂにより形成され、それぞれＡ相共振コンデンサＣ１ａとＢ相共振コンデンサＣ１ｂが接続されている。外側渦巻きコイルループ６３ａであるＡ相共振ループも、内側渦巻きコイルループである６３ｂＢ相共振ループもそれぞれ２個の同一形状のループからなり、それぞれピッチＰ（１８０°）で巻き方向が異なるように直列に接続配置され、互いに１／４Ｐ回転シフトして形成配置されている。

ここで、これらの構造におけるギャップｓ２の間隔はＡ相検出ループ５３ａとＢ相検出ループ５３ｂの検出電流同士の影響が無視できる間隔にするとよい。また、角度θは入出力線接続ラウンド等のスペースを作るために設けたもので、出来るだけ小さくすることが望ましい。

その他の構成要素は図１に示す第１の態様と同様であり、同一構成要素には同一符号を付して説明を省略する。

次に、この回転位置検出装置の動作について説明する。いま、仮に第３の平面３がなく、第１の平面１および第２の平面だけの場合には励磁電源７が起動しても、Ａ相検出ループ５３ａおよびＢ相検出ループ５３ｂは、図１に示す第１の態様で説明した基本動作原理と同様の動作をするので、検出端ｎ３ａ，ｎ４ａと検出端ｎ３ｂ，ｎ４ｂには検出電圧は発生しない。

ここで、図１３、１４，１５に示すように、第３の平面３が、第１の平面１および第２の平面と間隔を設けて配置され、励磁電源７が起動していると、図示例の原点位置ｏｇでは、Ａ相共振ループ６３ａのループエリアＣ３１ｄ，Ｃ３２ｄはそれぞれ励磁ループ４のループエリアＣ１１ｄ、Ｃ１２ｄと、そしてＡ相検出ループ５３ａのループエリアＣ２１ｄ、Ｃ２２ｄとも磁気結合している。このため、Ａ相共振ループ６３ａには共振電流が流れ、図１６の実線で示すように励磁電源７と同じ正相の最大検出電圧がＡ相検出電圧として検出端ｎ３ａ，ｎ４ａに出力される。

次に、第３の平面３が、センターＣ軸を中心に、同じ間隔を保って矢印の方向、つまり紙面に向かって時計方向に回転すると、図１に示す第１の態様と同様の基本動作原理に基づいて動作をするので、回転に従い、図１６の実線で示す周期Ｐの正弦波状の検出電圧が検出端ｎ３ａ，ｎ４ａにＡ相検出電圧８１ａとして出力されていく。

このとき、Ｂ相共振ループ６３ｂは、Ａ相共振ループ６３ａに対して反時計方向に１／４Ｐ回転シフトして配置されているので、検出端ｎ３ｂ，ｎ４ｂには、図１６の点線で示すような、右に１／４Ｐ遅れて周期Ｐで変化する正弦波状のＢ相検出電圧８１ｂが出力される。このようにして、第３の平面３の回転移動に対応して、周期Ｐを電気角３６０°とすると、９０°位相差Ａ、Ｂ２信号が検出、生成できる。

また、Ａ相共振ループ６３ａとＢ相共振ループ６３ｂのループエリアの形状を変えることにより、回転位置移動に対応する磁気結合の変化を正弦波に近づけることができるので、精度の高い正弦波電圧の検出が実現可能である。

さらに、Ａ相共振ループ６３ａとＢ相共振ループ６３ｂを図１７に示すようなループパターンで構成すると、より大きい振幅の検出電圧を得ることができる。

このように、外来ノイズに強く、安価で高精度のプリント板型のコードレス回転位置検出装置が実現可能である。

なお、この例では機械角度３６０°の回転に対して２周期のＡ、Ｂ相２信号の検出電圧が出力される態様としたが、励磁ループ及び検出ループのループエリアを、それぞれ２ｎ個で構成することにより、機械角度３６０°の回転に対して２ｎ周期のＡ、Ｂ相２信号の検出電圧が出力されるコードレス回転位置検出装置が実現できる。

また、上記の２ｎ周期の回転位置検出装置において、励磁ループは２個のループエリアからなり、検出ループおよび共振ループがそれぞれ１個のループエリアからなるループパターンをＢ相ループの内側に、Ｃ相ループとして付加形成配置することにより、１回転信号の検出ができる２ｎ周期の回転位置検出装置が実現できる。

さらに、本態様においても、基本動作ループで説明したように共振ループの共振コンデンサを短絡して使用したり、あるいは共振ループエリアの代わりに同形状の金属導体板をピッチＰで配置して共振コンデンサを短絡した場合と同じ動作をさせることができるので、用途に合わせて様々なコードレス回転位置検出装置の実現が可能である。

［第８の態様］
次に、本発明の第８の態様について説明する。図１８、１９は、本発明の第８の態様を示す平面図である。図１８は、第１および第２の平面１，２を示す平面図であり、図１９は第３の平面３を示す平面図である。

この例では可動部である第３の平面３の２次元ＸＹ座標移動に対応したＸＹ軸の位置を検出する装置を示す。つまり、各軸の位置を電気角度９０°位相差があるＡ相、Ｂ相の２信号に変換して、ＸＹ軸の位置検出する装置である。

図１８において、平面１ａ，２ａのＸ軸Ａ相励磁ループパターン４ａおよびＸ軸Ａ相検出ループパターン５ａはＸ軸のＡ相信号を検出するためのものである。Ｘ軸Ａ相励磁ループ４ａは図に示すようにピッチＰの矩形のジグザグループからなり、第１の態様と同様、往路４１ａと復路４２ａとから構成される励磁ループであり、ノードｎ１ａ，ｎ２ａから、アナログスイッチｓｗを介して励磁電源７に接続されている。

ＸＡ相検出ループ５ａは、図に示すようにＸＡ相励磁ループ４ａと同様に往路５１ａと復路５２ａとからなり、ピッチＰの矩形のジグザグループで、Ｘ励磁ループ４ａに対して１／２Ｐシフトして配置され検出端（ノード）ｎ３ａ，ｎ４ａに接続されている。

平面１ｂ，２ｂのＸ軸Ｂ相励磁ループパターン４ｂおよびＸ軸Ｂ相検出ループパターン５ｂは、Ｘ軸のＢ相信号を検出するためのものである。

Ｘ軸Ｂ相励磁ループ４ｂは往路４１ｂと復路４２ｂからなり、ピッチＰの矩形のジグザグループで、ＸＡ相励磁ループ４ａに対して１／４Ｐシフトして配置され、第１の態様の基本動作と同様の動作する励磁ループであり、ノードｎ１ｂ，ｎ２ｂから、アナログスイッチｓｗを介して励磁電源７に接続されている。

Ｘ軸Ｂ相検出ループ５ｂは往路５１ｂと復路５２ｂとからなり、ピッチＰの矩形のジグザグループで、ＸＢ相励磁ループ５ａに対して１／２Ｐシフトして配置され検出端（ノード）ｎ３ｂ，ｎ４ｂに接続されている。

Ｘ軸Ａ相励磁ループ４ａ、Ｘ軸Ａ相検出ループ５ａ、Ｘ軸Ｂ相励磁ループ４ｂ、およびＸ軸Ｂ相検出ループ５ｂの実線のパターンは、基体の表面側を表し、点線のパターンは裏面側を表している。これらの基体はプリント基板等で構成することが可能であり、他の態様と同様に積層基板として構成することができる。この場合に、平面１ａ，２ａと平面１ｂ、２ｂとを多層基板として構成することが望ましい。

Ｙ軸の移動位置検出のためのＹ軸Ａ相励磁ループ、Ｙ軸Ａ相検出ループ、Ｙ軸Ｂ相励磁ループ、Ｙ軸Ｂ相検出ループは、Ｘ軸のループをそれぞれ時計方向に９０°回転した構成とすればよく、アナログスイッチＳＷにＹ軸分の接点を表示するに止め、ここでは説明を省略する。

第３の平面３は、上記平面１ａ、２ａ，１ｂ，２ｂと間隔を設けて対向して、矢印の如く前後左右あらゆる方向に平行移動できるように配置されている。共振ループパターン６は円形の渦巻きコイルパターンからなり、実線のパターンは基体の裏面側に、点線のパターンは表面側に形成配置されて、共振コンデンサＣ１が接続されている。

今仮に、第３の平面３がなく、平面１ａ、２ａ，１ｂ，２ｂだけの場合に励磁電源７が起動してｓｗが作動し、Ｘ軸Ａ相励磁ループ４ａ、およびＸ軸Ｂ相励磁ループ４ｂに励磁電流が流れても、図１に示す第１の態様と同様の動作をするので、Ｘ軸Ａ相検出ループ５ａおよびＸ軸Ｂ相検出ループ５ｂの検出端３ａ，４ａおよび検出端３ｂ，４ｂには検出電圧は発生しない。

図１８の破線で示す位置に、第３の平面３の共振コイル６が存在する場合、ｓｗが作動して励磁電源７がＸ軸Ａ相励磁ループ４ａにのみ接続されていると、前記第１の態様の基本動作原理に基づいて動作をするので、検出端ｎ３ａ，ｎ４ａには図２０の実線に示すように、第３の平面３のＸ軸の移動に対応して周期Ｐで変化する正弦波状のＸ軸Ａ相検出電圧が出力される。次いで、アナログスイッチｓｗの作動により、励磁電源７がＸ軸Ｂ相励磁ループ４ｂにのみ接続されていると、Ｘ軸Ｂ相励磁ループ４ｂとＸ軸Ｂ相検出ループ５ｂはそれぞれＸ軸Ａ相励磁ループ４ａとＸ軸Ａ相検出ループ５ａに対して、１／４Ｐシフトして形成・配置されているので、図２０の点線に示すように、Ｘ軸Ａ相検出電圧に対して１／４Ｐ（Ｐ＝３６０°とすると９０°）シフトしたＸ軸Ｂ相検出電圧が検出端ｎ３ｂ，ｎ４ｂに出力される。

ここで、励磁電源７がＸ軸Ａ相励磁ループ４ａとＸ軸Ｂ相励磁ループ４ｂに一定の周期で交互に接続するように作動させ、接続を切り替えた後に一定の時間（好ましくは切替前の共振が減衰する時間）を置いて、検出端ｎ３ａ，ｎ４ａと検出端ｎ３ｂ，ｎ４ｂに出力される交流のＸ軸Ａ相検出電圧とＸ軸Ｂ相検出電圧を励磁電源７の位相で同期整流してサンプリングホールドすると、図２１に示すように、図２０と同様に第３の平面３のＸ軸の移動に対応して周期Ｐで変化する直流の正弦波状のＸ軸Ａ相検出電圧とＸ軸Ｂ相検出電圧を検出することができる。

そして、Ｙ軸についてもＸ軸と同じ検出処理を行うことにより、第３の平面３のＹ軸の移動に対応して周期Ｐで変化する直流の正弦波状のＹ軸Ａ相検出電圧とＹ軸Ｂ相検出電圧（図示せず）を検出することができる。

また、絶対位置検出はそれぞれの軸の励磁ループの励磁範囲をアナログスイッチ等により周期１ピッチ１Ｐ単位で拡大縮小することができるので、この種の分野における公知の手法により容易に絶対位置検出ができる。

このようにして、Ｘ−Ｙ各軸の位置を、電気角度９０°位相差があるＡ、Ｂ２信号に変換することができるので、可動部である第３の平面３の２次元Ｘ−Ｙ座標位置がコードレスで検出できる座標位置検出装置の実現が可能となる。

本発明の位置検出装置は、リニアエンコーダ等の直線位置検出装置や、ロータリーエンコーダ、レゾルバ等の回転位置検出装置に好適に適用することができる。また、デジタイザー等２次元あるいは多軸位置検出装置に応用することも可能である。

本発明の位置検出装置の第１の態様を示す平面図である。 本発明の位置検出装置の第１の態様を示す概略断面図である。 本発明の位置検出装置の第１の態様の検出電圧を示す波形図である。 本発明の位置検出装置の第２の態様を示す平面図である。 本発明の位置検出装置の第２の態様の検出電圧を示す波形図である。 本発明の位置検出装置の第３の態様を示す平面図である。 本発明の位置検出装置の第３の態様の検出電圧を示す波形図である。 本発明の位置検出装置の第４の態様を示す平面図である。 本発明の位置検出装置の第４の態様の検出電圧を示す波形図である。 本発明の位置検出装置の第５の態様を示す平面図である。 本発明の位置検出装置の第５の態様の検出電圧を示す波形図である。 本発明の位置検出装置の第６の態様を示す平面図である。 本発明の位置検出装置の第７の態様を示す平面図である。 本発明の位置検出装置の第７の態様を示す平面図である。 本発明の位置検出装置の第７の態様を示す概略断面である。 本発明の位置検出装置の第７の態様の検出電圧を示す波形図である。 本発明の位置検出装置の第７の態様における他の第３の平面の構成例を示す平面図である。 本発明の位置検出装置の第８の態様を示す平面図である。 本発明の位置検出装置の第８の態様を示す平面図である。 本発明の位置検出装置の第８の態様の検出電圧を示す波形図である。 本発明の位置検出装置の第８の態様の検出電圧を同期整流した状態を示す波形図である。

符号の説明

１ 第１の平面
２ 第２の平面
３ 第３の平面
４ 励磁ループパターン
５ 検出ループパターン
６ 共振ループパターン

Claims (9)

1. 第１の平面に、一定方向に少なくとも１ピッチ単位で正巻きと逆巻きとが交互にあらわれるように形成された励磁コイルと、
   第２の平面に、前記励磁コイルとは半ピッチずれた位置にあって、少なくとも励磁コイルと同一方向に１ピッチ単位で正巻きと逆巻きとが交互にあらわれるように形成された検出コイルと、
   第３の平面に、共振用のキャパシタが並列接続されている共振コイルとを有し、
   少なくとも前記第１の平面の励磁コイルと第２の平面の検出コイルとが磁気結合を有し、
   前記第３の平面は第１の平面および第２の平面と空間を介して離間し、かつ検出領域となる検出コイルの形成領域において自由に移動可能で、かつその移動位置により励磁コイルおよび／または検出コイルと共振コイルとが磁気結合可能であり、
   この共振コイルの位置に応じて検出コイルから位置検出電圧を得る位置検出装置。
2. 前記第１の平面の励磁コイルと第２の平面の検出コイルは一方向に延びるように形成され、前記第３の平面はこの形成領域を摺動するように移動する請求項１の位置検出装置。
3. 前記第１の平面の励磁コイルと第２の平面の検出コイルは回転対称に形成され、前記第３の平面はこの形成領域を回動するように移動する請求項１の位置検出装置。
4. 前記励磁コイルと、検出コイルとは、一端が閉じた２つのジグザグカーブにて形成されている請求項１〜３のいずれかの位置検出装置。
5. 前記励磁コイルと、検出コイルとは、非連続状の渦巻きコイルが直列状に接続されて形成されている請求項１〜４のいずれかの位置検出装置。
6. 前記共振コイルの共振用キャパシタ部分が短絡されている請求項１〜５のいずれかの位置検出装置。
7. 前記第３の平面の共振コイルに代えて金属導体板を有する請求項１〜４のいずれかの位置検出装置。
8. 前記第１の平面と第２の平面とは積層基板により構成されている請求項１〜７のいずれかの位置検出装置。
9. 前記第１の平面と第２の平面とを複数検出軸分有し、多軸位置検出を行う請求項１，２，４〜８のいずれかの位置検出装置。

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