DE112019006069T5

DE112019006069T5 - Kapazitätsabtastvorrichtung und Bildlesevorrichtung

Info

Publication number: DE112019006069T5
Application number: DE112019006069.4T
Authority: DE
Inventors: Toru Aramaki; Hiroshi Araki
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2018-12-05
Filing date: 2019-09-18
Publication date: 2021-12-16
Also published as: JP6873338B2; JPWO2020115987A1; WO2020115987A1; US20210325559A1; CN113168744B; CN115932977A; US11796708B2; CN113168744A

Abstract

Eine Vorrichtung (20) zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität weist eine erste Elektrode (1) und eine zweite Elektrode (2), von der zumindest ein Teil der ersten Elektrode (1) über einen Transportweg (5) gegenüberliegt, der sich in eine Transportrichtung erstreckt, in der ein Erfassungsziel (3) mit einer Schichtform transportiert wird, auf. Die erste Elektrode (1) und die zweite Elektrode (2) erstrecken sich in eine die Transportrichtung schneidenden Querrichtung und haben voneinander verschiedene Formen. Alternativ weist die Vorrichtung (20) zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität ferner eine erste schwebende Elektrode (1f) auf, die auf der dem Transportweg (5) entgegengesetzten Seite der ersten Elektrode (1) angeordnet ist, und eine zweite schwebende Elektrode (2f), die auf der dem Transportweg (5) entgegengesetzten Seite der zweiten Elektrode (2) angeordnet ist. Alternativ ist zumindest eine der ersten Elektrode (1) oder der zweiten Elektrode (2) mit einem ersten Einsteller (31) für ein elektrisches Feld oder einem zweiten Einsteller (32) für ein elektrisches Feld versehen.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität zum Erfassen einer Änderung der elektrostatischen Kapazität zwischen Elektroden, die durch ein Erfassungsziel mit einer Schichtform, wie zum Beispiel eine Banknote oder ein Wertpapier, verursacht wird, und ein Bildlesegerät, das mit dieser Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität ausgestattet ist.
Hintergrund der Erfindung
Einige der bestehenden Vorrichtungen zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität enthalten eine erste Elektrode und eine zweite Elektrode, wobei sich zumindest Teile davon über einen Transportweg gegenüberliegen (siehe zum Beispiel Patentliteratur 1). In der in der Patentliteratur 1 offenbarten Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität bewirkt eine Oszillationsschaltung, dass zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode ein elektrisches Feld gebildet wird. Eine Erfassungsschaltung erfasst eine Änderung der elektrostatischen Kapazität zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode. Zumindest eine der Oszillationsschaltung oder der Erfassungsschaltung ist auf einem ersten Substrat und einem zweiten Substrat montiert.
In einigen bestehenden Papierblatt-Unterscheidungsvorrichtungen, die mit Vorrichtungen zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität ausgestattet sind, haben die Elektroden dreidimensionale Formen, und die Endflächen der Elektroden sind abgerundet oder abgeschrägt (siehe zum Beispiel Patentliteratur 1). Die in Patentliteratur 2 offenbarte Papierblatt-Unterscheidungsvorrichtung gleicht das elektrische Feld zwischen den Elektroden aus und reduziert die Änderung der elektrostatischen Kapazität zwischen den Elektroden, die durch die vertikale Verschiebung eines zwischen den Elektroden transportierten Erfassungsziels verursacht wird.
Liste der zitierten Dokumente
Patentliteratur

Patentliteratur 1: Internationale Veröffentlichung Nr. WO 2018/056443
Patentliteratur 2: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung Veröffentlichung Nr. 2001-240271

Darstellung der Erfindung
Technische Aufgabe
Leider benötigt die in der Patentliteratur 2 offenbarte Technik eine Bearbeitung der dreidimensionalen Elektroden, um das elektrische Feld zwischen den Elektroden auszugleichen. Im Gegensatz dazu enthält das in der Patentliteratur 1 offenbarte Verfahren keinen Hinweis auf die Bearbeitung von dreidimensionalen Elektroden.
Ein Ziel der Offenbarung, das in Anbetracht der oben genannten Situationen erreicht wurde, ist die Stabilisierung des elektrischen Feldes zwischen den Elektroden oder des Ausgangs in einer Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität oder einer Bildlesevorrichtung, die mit der Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität ausgestattet ist.
Lösung der Aufgabe
Um das obige Ziel zu erreichen, erfasst eine Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität oder eine Bildlesevorrichtung, die mit der Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität gemäß der vorliegenden Offenbarung ausgestattet ist, eine Änderung der elektrostatischen Kapazität auf der Grundlage eines zwischen Elektroden gebildeten elektrischen Feldes. Die Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität oder die Bildlesevorrichtung weist eine erste Elektrode auf, die einer der Elektroden entspricht, und eine zweite Elektrode, die der anderen der Elektroden entspricht, wobei zumindest ein Teil davon der ersten Elektrode über einen Transportweg gegenüberliegt, der sich in eine Transportrichtung erstreckt, in der ein Erfassungsziel mit einer Schichtform transportiert wird. Die erste Elektrode und die zweite Elektrode erstrecken sich in eine Querrichtung, die die Transportrichtung schneidet, und haben voneinander verschiedene Formen. Alternativ weist die Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität oder die Bildlesevorrichtung ferner eine erste schwebende Elektrode auf, die auf der dem Transportweg gegenüberliegenden Seite der ersten Elektrode angeordnet ist, und eine zweite schwebende Elektrode, die auf der dem Transportweg gegenüberliegenden Seite der zweiten Elektrode angeordnet ist. Alternativ ist zumindest eine der ersten Elektrode oder der zweiten Elektrode mit einem ersten Einsteller für ein elektrisches Feld oder einem zweiten Einsteller für ein elektrisches Feld versehen.
Vorteilhafte Effekte der Erfindung
Die Offenbarung kann das elektrische Feld zwischen den Elektroden oder den Ausgang aufgrund der Formen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode oder aufgrund von Leitern, die um die erste Elektrode und die zweite Elektrode herum angeordnet sind, stabilisieren.
Figurenliste

1 ist eine Querschnittsansicht einer Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität gemäß Ausführungsform 1 entlang der Ebene, die durch die Transportrichtung und die Richtung des elektrischen Feldes definiert ist;
2 ist eine Querschnittsansicht einer Bildlesevorrichtung (Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität) gemäß Ausführungsform 1 entlang der Ebene, die durch die Transportrichtung und die Richtung des elektrischen Feldes definiert ist;
3 ist eine perspektivische Ansicht eines wichtigen Teils einschließlich einer Elektrode der Bildlesevorrichtung (Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität) gemäß Ausführungsform 1;
4 ist eine perspektivische Ansicht des wichtigen Teils einschließlich der Elektrode der Bildlesevorrichtung (Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität) gemäß Ausführungsform 1;
5 ist ein Diagramm zur Beschreibung der Verbindung in dem wichtigen Teil einschließlich der Elektrode der Bildlesevorrichtung (Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität) gemäß Ausführungsform 1;
6 ist eine perspektivische Ansicht wichtiger Teile einschließlich Elektroden einer Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität in einem Vergleichsbeispiel, das mit der Bildlesevorrichtung (Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität) gemäß Ausführungsform 1 zu vergleichen ist;
7 ist eine perspektivische Ansicht der wichtigen Teile einschließlich der Elektroden der Bildlesevorrichtung (Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität) gemäß Ausführungsform 1;
8 ist eine perspektivische Ansicht der wichtigen Teile einschließlich der Elektroden der Bildlesevorrichtung (Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität) gemäß Ausführungsform 1;
9 ist eine perspektivische Ansicht der wichtigen Teile einschließlich der Elektroden der Bildlesevorrichtung (Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität) gemäß Ausführungsform 1;
10 ist eine perspektivische Ansicht der wichtigen Teile einschließlich der Elektroden der Bildlesevorrichtung (Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität) gemäß Ausführungsform 1;
11 ist eine perspektivische Ansicht wichtiger Teile einschließlich Elektroden einer Bildlesevorrichtung (Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität) gemäß einer Modifikation von Ausführungsform 1;
12 ist ein Diagramm, das die Verteilungen der elektrischen Feldstärke an den einzelnen Positionen zwischen den Elektroden in der Bildlesevorrichtung (Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität) gemäß Ausführungsform 1 und der Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität im Vergleichsbeispiel darstellt;
13 ist eine perspektivische Ansicht wichtiger Teile einschließlich Elektroden einer Bildlesevorrichtung (Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität) gemäß der Modifikation von Ausführungsform 1;
14 ist eine perspektivische Ansicht wichtiger Teile einschließlich Elektroden einer Bildlesevorrichtung (Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität) gemäß der Modifikation von Ausführungsform 1;
15 ist eine perspektivische Ansicht wichtiger Teile einschließlich Elektroden einer Bildlesevorrichtung (Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität) gemäß der Modifikation von Ausführungsform 1;
16 ist eine perspektivische Ansicht wichtiger Teile einschließlich Elektroden einer Bildlesevorrichtung (Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität) gemäß der Modifikation von Ausführungsform 1;
17 ist eine perspektivische Ansicht wichtiger Teile einschließlich Elektroden einer Bildlesevorrichtung (Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität) gemäß der Modifikation von Ausführungsform 1;
18 ist ein Diagramm zur Beschreibung der Verbindung in dem wichtigen Teil einschließlich der Elektrode der Bildlesevorrichtung (Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität) gemäß der Modifikation von Ausführungsform 1;
19 ist eine perspektivische Ansicht eines wichtigen Teils einschließlich einer Elektrode einer Bildlesevorrichtung (Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität) gemäß Ausführungsform 2;
20 ist eine perspektivische Ansicht des wichtigen Teils einschließlich der Elektrode der Bildlesevorrichtung (Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität) gemäß Ausführungsform 2;
21 illustriert das Profil einer Elektrode der Bildlesevorrichtung (Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität) gemäß Ausführungsform 2;
22 ist ein Diagramm, das elektrische Feldstärkeverteilungen an den einzelnen Positionen zwischen den Elektroden in der Bildlesevorrichtung (Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität) gemäß Ausführungsform 2 und einer Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität in einem Vergleichsbeispiel zeigt;
23 illustriert das Profil einer Elektrode der Bildlesevorrichtung (Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität) gemäß Ausführungsform 2;
24 illustriert das Profil einer Elektrode der Bildlesevorrichtung (Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität) gemäß Ausführungsform 2;
25 illustriert das Profil einer Elektrode der Bildlesevorrichtung (Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität) gemäß Ausführungsform 2;
26 illustriert das Profil einer Elektrode der Bildlesevorrichtung (Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität) gemäß Ausführungsform 2;
27 illustriert das Profil einer Elektrode der Bildlesevorrichtung (Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität) gemäß Ausführungsform 2;
28 illustriert das Profil einer Elektrode der Bildlesevorrichtung (Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität) gemäß Ausführungsform 2;
29 illustriert das Profil einer Elektrode der Bildlesevorrichtung (Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität) gemäß Ausführungsform 2;
30 illustriert das Profil einer Elektrode der Bildlesevorrichtung (Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität) gemäß Ausführungsform 2;
31 illustriert das Profil einer Elektrode der Bildlesevorrichtung (Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität) gemäß Ausführungsform 2; und
32 ist eine perspektivische Ansicht eines wichtigen Teils einschließlich einer Elektrode einer Bildlesevorrichtung (Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität) gemäß einer Modifikation von Ausführungsform 2.

Beschreibung der Ausführungsformen
Ausführungsformen der Offenbarung werden nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In diesen Ausführungsformen sind die entsprechenden Komponenten mit demselben Bezugszeichen versehen, ohne redundante Beschreibung in manchen Zusammenhängen. In den Zeichnungen gibt die X-Achsenrichtung die Transportrichtung (kurzseitige Richtung oder Unterabtastrichtung) an, in der ein Erfassungsziel transportiert wird. Die Y-Achsenrichtung zeigt die Anordnungsrichtung (langseitige Richtung, Querrichtung oder Hauptabtastrichtung) an, die die Transportrichtung in der Transportebene schneidet (orthogonal dazu ist). Die Z-Achsenrichtung gibt die Richtung des elektrischen Feldes (Höhenrichtung einer Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität oder einer Bildlesevorrichtung) an, die orthogonal zu der X-Achsenrichtung und der Y-Achsenrichtung ist. Die Transportrichtung gibt nicht nur die Richtung an, in der ein Erfassungsziel transportiert wird, sondern auch die Richtung, in der sich die Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität oder die Bildlesevorrichtung relativ zu einem festen Erfassungsziel bewegt. Die Anordnungsrichtung wird auch als Hauptabtastrichtung bezeichnet. Die Transportrichtung wird auch als Unterabtastrichtung bezeichnet. Die Richtung des elektrischen Feldes wird auch als optische Achsenrichtung bezeichnet. Die Hauptabtastrichtung, die Unterabtastrichtung und die optische Achsenrichtung werden in der folgenden Beschreibung der Bildlesevorrichtung im Detail beschrieben.
Ausführungsform 1
Eine Vorrichtung 20 zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität (Bildlesevorrichtung 40) gemäß Ausführungsform 1 wird nun mit Bezug auf die 1 bis 18 beschrieben. Die Vorrichtung 20 zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität (Bildlesevorrichtung 40) gemäß Ausführungsform 1 erfasst eine Änderung der elektrostatischen Kapazität auf der Grundlage eines zwischen Elektroden gebildeten elektrischen Feldes. Die Vorrichtung 20 zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität weist eine erste Elektrode 1 auf, die einer der Elektroden entspricht, und eine zweite Elektrode 2, die der anderen der Elektroden entspricht, von der zumindest ein Teil der ersten Elektrode 1 über einen Transportweg 5 gegenüberliegt, der sich in die Transportrichtung erstreckt, in der ein Erfassungsziel 3 mit einer Schichtform transportiert wird. Die erste Elektrode 1 und die zweite Elektrode 2 weisen leitende Muster auf, die die Profile der Elektroden definieren, erstrecken sich in die Querrichtung, die die Transportrichtung schneidet, und weisen voneinander verschiedene Formen auf. Alternativ weist die Vorrichtung 20 zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität ferner eine erste schwebende Elektrode 1f auf, die auf der dem Transportweg 5 gegenüberliegenden Seite der ersten Elektrode 1 angeordnet ist, und eine zweite schwebende Elektrode 2f, die auf der dem Transportweg 5 gegenüberliegenden Seite der zweiten Elektrode 2 angeordnet ist.
Eine Basiskonfiguration der Vorrichtung 20 zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität (Bildlesevorrichtung 40) gemäß Ausführungsform 1 wird nun unter Bezugnahme auf die 1 bis 5 beschrieben. In den 1 und 2 stehen sich die erste Elektrode 1 und die zweite Elektrode 2 über den Transportweg 5 gegenüber, der sich in die Transportrichtung erstreckt, in der das Erfassungsziel 3 mit einer Schichtform transportiert wird. Das Erfassungsziel 3 wird in die positive X-Achsenrichtung transportiert. Die positive X-Achsenrichtung gibt die Richtung zur positiven Seite der X-Achsenrichtung an, die von der stromaufwärts gelegenen Seite zur stromabwärts gelegenen Seite in der Transportrichtung gerichtet ist. Beispiele für das Erfassungsziel 3 sind Drucksachen, wie Banknoten und Wertpapiere. Eine erste flache Platte 6 ist eine isolierende flache Platte, die mit der ersten Elektrode 1 versehen ist. Eine zweite flache Platte 7 ist eine isolierende flache Platte, die mit der zweiten Elektrode 2 versehen ist. Die erste Elektrode 1 und die zweite Elektrode 2 können durch ein Druckverfahren hergestellt werden.
Jede der ersten Elektrode 1 und der zweiten Elektrode 2 weist ein leitendes Muster mit einer Länge von mehreren Millimetern bis zu mehreren Zentimetern in der Transportrichtung auf. Die erste Elektrode 1 und die zweite Elektrode 2 haben nicht notwendigerweise die gleiche Länge in der Transportrichtung. Zumindest Teile der ersten Elektrode 1 und der zweiten Elektrode 2 müssen nur in der Richtung des elektrischen Feldes einander gegenüberliegen. Mit anderen Worten, zumindest Teile der ersten Elektrode 1 und der zweiten Elektrode 2 sind in der Transportrichtung einander überlagert. Das heißt, die erste Elektrode 1 und die zweite Elektrode 2 können in der Transportrichtung voneinander abweichen, vorausgesetzt, dass diese Elektroden als Parallelplattenkondensator funktionieren. Ebenso können die erste Elektrode 1 und die zweite Elektrode 2 in der Anordnungsrichtung (Querrichtung) voneinander abweichen. Zumindest eine der ersten Elektrode 1 oder der zweiten Elektrode 2 kann ein integriertes, in der Anordnungsrichtung (Querrichtung) kontinuierliches leitendes Muster aufweisen.
In 1 und 2 bewirkt eine Oszillationsschaltung die Ausbildung eines elektrischen Feldes 9 zwischen der ersten Elektrode 1 und der zweiten Elektrode 2. Das elektrische Feld 9 wird also durch die Oszillationsschaltung zumindest in einem Teil des Raumes innerhalb des Transportweges 5 gebildet. In diesen Figuren ist das elektrische Feld 9 durch die gestrichelten Linien mit Pfeilen an beiden Enden angedeutet. Das elektrische Feld 9 wird im Wesentlichen in der Z-Achsenrichtung gebildet. Mit anderen Worten, das elektrische Feld 9 ist in einem vorbestimmten Spalt, nämlich dem Spalt d, zwischen der ersten flachen Platte 6 und der zweiten flachen Platte 7 ausgebildet. Der Spalt d gibt den Abstand in Richtung des elektrischen Feldes zwischen der ersten flachen Platte 6 und der zweiten flachen Platte 7 an. Der Spalt d ist in den Figuren nicht dargestellt. Eine Erfassungsschaltung erfasst eine Änderung der elektrostatischen Kapazität zwischen der ersten Elektrode 1 und der zweiten Elektrode 2. Zumindest eine der Oszillationsschaltung oder der Erfassungsschaltung ist auf einem ersten Substrat 11 und einem zweiten Substrat 12 angebracht. Gemäß den Ausführungsformen der Offenbarung dient die erste Elektrode 1 als Empfangselektrode und die zweite Elektrode 2 als Sendeelektrode. In dem in 1 dargestellten Beispiel sind das erste Substrat 11 und das zweite Substrat 12 aus flexiblen Substraten hergestellt. Das erste Substrat 11 und das zweite Substrat 12, die aus flexiblen Substraten bestehen, werden im Folgenden beschrieben.
In 1 und 2 dienen ein Gehäuse 13a und ein Gehäuse 13b als Gehäuse der Vorrichtung 20 zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität. Insbesondere in 2 dienen die Gehäuse 13a und 13b auch als Gehäuse der Bilderfassungsvorrichtung 40. Das Gehäuse 13a nimmt das erste Substrat 11 darin auf. Das Gehäuse 13b nimmt das zweite Substrat 12 darin auf. Das erste Substrat 11 und das zweite Substrat 12 sind Leiterplatten, die sich in die Richtung des elektrischen Feldes erstrecken. Die folgende Beschreibung geht davon aus, dass die Oszillationsschaltung auf dem ersten Substrat 11 und die Erfassungsschaltung auf dem zweiten Substrat 12 montiert ist. Es erübrigt sich zu erwähnen, dass die Erfassungsschaltung auch auf dem ersten Substrat 11 montiert sein kann, während die Oszillationsschaltung auf dem zweiten Substrat 12 montiert sein kann. Die erste flache Platte 6, die mit der ersten Elektrode 1 im Inneren des Gehäuses 13a versehen ist, ist an der Oberfläche des Gehäuses 13a benachbart zu dem Transportweg 5 vorgesehen. Die zweite flache Platte 7, die mit der zweiten Elektrode 2 im Inneren des Gehäuses 13b versehen ist, ist an der Oberfläche des Gehäuses 13b benachbart zu dem Transportweg 5 vorgesehen. Der Transportweg 5 bedeutet einen Raum zwischen den Gehäusen 13a und 13b, durch den das Erfassungsziel 3 hindurchgeht. Der Spalt d bedeutet den Abstand zwischen den Gehäusen 13a und 13b in der Richtung des elektrischen Feldes.
Bei der in 1 dargestellten Vorrichtung 20 zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität wird das Erfassungsziel 3 in der Transportrichtung durch den Transportweg 5 zwischen der ersten flachen Platte 6 und der zweiten flachen Platte 7, die mit dem Spalt d angeordnet sind, transportiert. In dieser Konfiguration bilden die erste Elektrode 1 (erste flache Platte 6) und die zweite Elektrode 2 (zweite flache Platte 7) einen Parallelplattenkondensator mit dem Spalt d und bilden das elektrische Feld 9 innerhalb des Transportweges 5. In Reaktion auf das Einbringen des dielektrischen Erfassungsziels 3 in den Parallelplattenkondensator erhöht sich die Menge der akkumulierten elektrischen Ladung, was zu einer Änderung der elektrostatischen Kapazität des Parallelplattenkondensators führt.
Diese Änderung der elektrostatischen Kapazität des Parallelplattenkondensators kann von der Oszillationsschaltung und der Erfassungsschaltung erfasst werden. Wenn die zu erfassende elektrostatische Kapazität im Voraus bekannt ist, kann das transportierte Erfassungsziel 3 auf der Grundlage der erfassten elektrostatischen Kapazität identifiziert werden.
Diese Funktion der Identifizierung des Erfassungsziels 3 kann von der Erfassungsschaltung ausgeführt werden. Alternativ kann die Identifizierungsfunktion von einer Unterscheidungsschaltung außerhalb der Erfassungsschaltung ausgeführt werden. Die Unterscheidungsschaltung wird im Folgenden detailliert beschrieben. Wenn ein dielektrischer Fremdkörper, wie z. B. ein Stück Klebeband, am Erfassungsziel 3 haftet, wird die Menge der akkumulierten elektrischen Ladung im Parallelplattenkondensator größer als im Fall ohne Fremdkörper, was zu einer Erhöhung der elektrostatischen Kapazität führt.
Dementsprechend haben die isolierende erste flache Platte 6 und die isolierende zweite flache Platte 7 in der Vorrichtung 20 zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität die folgenden Eigenschaften. Die erste flache Platte 6 ist zwischen der ersten Elektrode 1 und dem Transportweg 5 angeordnet. Die zweite flache Platte 7 ist zwischen der zweiten Elektrode 2 und dem Transportweg 5 angeordnet. Das heißt, die erste Elektrode 1 muss nicht notwendigerweise direkt auf der ersten flachen Platte 6 und die zweite Elektrode 2 nicht notwendigerweise direkt auf der zweiten flachen Platte 7 montiert sein. Wie in 1 dargestellt, kann die erste Elektrode 1 in der Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung auch auf dem ersten Substrat 11 montiert sein, das aus einem flexiblen Substrat besteht. In ähnlicher Weise kann die zweite Elektrode 2 auch auf dem zweiten Substrat 12 montiert sein.
In diesem Fall weist das erste Substrat 11 einen sich in Richtung des elektrischen Feldes erstreckenden Abschnitt auf, in dem zumindest Teile der ersten Elektrode 1 und der zweiten Elektrode 2 einander gegenüberliegen, mit Ausnahme des mit der ersten Elektrode 1 versehenen Abschnitts. Auch das zweite Substrat 12 weist einen sich in Richtung des elektrischen Feldes erstreckenden Abschnitt auf, in dem zumindest Teile der ersten Elektrode 1 und der zweiten Elektrode 2 einander gegenüberliegen, mit Ausnahme des mit der zweiten Elektrode 2 versehenen Abschnitts. Die erste Elektrode 1 und die zweite Elektrode 2 sind auf der ersten flachen Platte 6 bzw. der zweiten flachen Platte 7 aufgedrückt oder aufgeklebt. Die erste Elektrode 1 und die zweite Elektrode 2, die auf die erste flache Platte 6 bzw. die zweite flache Platte 7 aufgedrückt oder aufgeklebt sind, gelten als an der ersten flachen Platte 6 bzw. der zweiten flachen Platte 7 vorgesehen.
In der Vorrichtung 20 zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität in 2 befinden sich die erste Elektrode 1 und die zweite Elektrode 2 an einer Position stromabwärts eines ersten Bildlesers, der ein Bild des Erfassungsziels 3 an einer ersten Leseposition 141 in der Transportrichtung innerhalb des Transportwegs 5 liest. Die erste Elektrode 1 und die zweite Elektrode 2 befinden sich an einer Position stromaufwärts eines zweiten Bildlesers, der ein Bild des Erfassungsziels 3 an einer zweiten Leseposition 142 in der Transportrichtung innerhalb des Transportwegs 5 liest. Die erste Elektrode 1 und die zweite Elektrode 2 befinden sich somit zwischen der ersten Leseposition 141 und der zweiten Leseposition 141. Die Bildlesevorrichtung 40 ist mit der Vorrichtung 20 zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität, dem ersten Bildleser und dem zweiten Bildleser ausgestattet.
In 2 dient ein Gehäuse 13c als Gehäuse der Bildlesevorrichtung 40, das auf der gleichen Seite wie das Gehäuse 13b unter den Gehäusen 13a und 13b angeordnet ist, die sich über den Transportweg 5 gegenüberliegen. Das Gehäuse 13c nimmt ein Linsenelement (abbildende optische Linse) 15, ein Sensorelement (Lichtempfangselement) 16 und Lichtquellen 18a darin auf. Das Gehäuse 13c ist außerdem auf der dem Transportweg 5 gegenüberliegenden Seite mit einer Leiterplatte 17 versehen. Der erste Bildleser und der zweite Bildleser haben die gleiche Basiskonfiguration und fungieren jeweils als Bildleser 14. Der Bildleser 14 zeigt zumindest das Sensorelement 16 an. Alternativ kann der Bildleser 14 das Sensorelement 16 und zumindest eines von dem Linsenelement 15, den Lichtquellen 18a oder der Leiterplatte 17 anzeigen. Die Leiterplatte 17 kann auch als Leiterplatte 11s oder als Leiterplatte 12s fungieren, wie oben beschrieben. Die Leiterplatte 17 kann auch als Schaltung zur Versorgung der Lichtquellen 18a und einer Lichtquelle 18b mit Strom oder Antriebssignalen fungieren, die weiter unten beschrieben werden.
In 9 bündelt das Linsenelement 15 das Licht des Erfassungsziels 3. Das Linsenelement 15 ist eine abbildende optische Linse. Das Sensorelement 16 empfängt das vom Linsenelement 15 konvergierte Licht. Gemäß den Ausführungsformen der Offenbarung weist das Linsenelement 15 eine Stablinsenanordnung auf, in der Stablinsen in der Anordnungsrichtung angeordnet sind. Darüber hinaus weist das Sensorelement 16 einen Multi-Chip-Sensor auf, bei dem die Sensoren in der Anordnungsrichtung angeordnet sind. Die Anordnungsrichtung entspricht somit der Hauptabtastrichtung in der Bildlesevorrichtung 40. Die Transportrichtung entspricht der Unterabtastrichtung in der Bildlesevorrichtung 40. Weiterhin entspricht die Richtung des elektrischen Feldes der optischen Achsenrichtung des Linsenelements 15 (Bildlesegerät 14). Dementsprechend ist die Hauptfläche zumindest eines des ersten Substrats 11 oder des zweiten Substrats 12 der Vorrichtung 20 zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität parallel zur optischen Achse des Bildlesers 14 angeordnet. Die optische Achse des Bildlesers 14 (Linsenelement 15) ist parallel zu der Richtung (Z-Achsenrichtung) orthogonal zur Transportrichtung.
Das Linsenelement 15 kann auch eine andere Mikrolinsenanordnung als die Stablinsenanordnung aufweisen. Das Linsenelement 15 kann auch ein Linsenelement zum Bildlesen in einem optischen Reduktionssystem sein, zum Beispiel anders als das Linsenelement in einem aufrichtenden optischen System mit gleicher Vergrößerung, wie das Element, das die Stablinsenanordnung oder Mikrolinsenanordnung aufweist. Alternativ kann das Linsenelement 15 auch ein Bildsensor sein.
Im Fall des Linsenelements 15 in dem aufrichtenden optischen System mit gleicher Vergrößerung ist das Linsenelement 15 entlang der langen Seite oder kurzen Seite des Erfassungsziels 3 angeordnet. Das Linsenelement 15 hat somit eine Länge in der Hauptabtastrichtung, die zumindest der Länge der langen Seite bzw. kurzen Seite des Erfassungsziels 3 entspricht, wie die erste Elektrode 1 und die zweite Elektrode 2. Ebenso ist das Sensorelement 16 im Fall des aus einem Multi-Chip-Sensor bestehenden Sensorelements 16 entlang der langen Seite oder kurzen Seite des Erfassungsziels 3 angeordnet. Das Sensorelement 16 hat also in der Hauptabtastrichtung eine Länge, die zumindest der Länge der langen Seite oder der kurzen Seite des Erfassungsziels 3 entspricht, wie die erste Elektrode 1 und die zweite Elektrode 2.
In 2 ist die Leiterplatte 17 ein Substrat, das mit dem Sensorelement 16 versehen ist. Die Leiterplatte 17 wandelt das am Sensorelement 16 empfangene Licht photoelektrisch um. Die Leiterplatte 17 kann als Signalverarbeitungsplatine zur Verarbeitung der Signale nach der photoelektrischen Umwandlung fungieren. Die Leiterplatte 17, die als Signalverarbeitungsplatine fungiert, kann separat von dem mit dem Sensorelement 16 versehenen Substrat vorgesehen sein. Jede der Lichtquellen 18a, die als reflektierte Lichtquelle dienen, weist einen Lichtleiter auf, der sich in die Hauptabtastrichtung erstreckt. Die Lichtleiter der Lichtquellen 18a haben in der Hauptabtastrichtung eine Länge, die zumindest der Länge der langen Seite oder der kurzen Seite des Erfassungsziels 3 entspricht. Die Lichtquellen 18a bestrahlen das Erfassungsziel 3 mit linearem Licht in der Hauptabtastrichtung. Das Gehäuse 13c ist auf der Seite des Transportweges 5 mit einem Abdeckglas 7 versehen. Das Abdeckglas 7 kann auch aus einem anderen transparenten Kunstharz bestehen, wie zum Beispiel Polycarbonat oder Acrylharz, und nicht aus Glas.
Das Abdeckglas 7 wird daher in manchen Zusammenhängen auch als Abdeckelement 7 bezeichnet. Wie durch die gestrichelten Pfeile in 9 angedeutet, durchdringt das von den Lichtquellen 18a emittierte Licht das Abdeckelement 7 und trifft auf das Erfassungsziel 3. Wie durch den gestrichelten Pfeil in Richtung der optischen Achse in 9 angedeutet, wird das emittierte Licht vom Erfassungsziel 3 reflektiert, durchdringt das Abdeckelement 7 und wird über das Linsenelement 15 am Sensorelement 16 empfangen. Basierend auf dem empfangenen reflektierten Licht kann die Bildlesevorrichtung 40 ein Bild des Erfassungsziels 3 erhalten.
Da die Vorrichtung 20 zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität in der Unterabtastrichtung eine kleine Abmessung hat, kann die Bildlesevorrichtung 40 gemäß Ausführungsform 1 ohne weiteres eine Verringerung der Gesamtgröße erreichen. Die Kosten können reduziert werden, wenn zumindest eine der ersten flachen Platte 6 oder der zweiten flachen Platte 7 der Vorrichtung 20 zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität gemäß Ausführungsform 1 aus demselben Material wie das Abdeckelement 7 hergestellt ist. Zumindest eine der ersten flachen Platte 6 oder der zweiten flachen Platte 7 weist somit einen Transmissionsgrad für das von den Lichtquellen 18a emittierte Licht auf, der gleich oder größer als ein Schwellenwert ist. Dieser Schwellenwert wird zum Beispiel in Abhängigkeit von der Menge des von den Lichtquellen 18a emittierten Lichts bestimmt.
Um die Konfiguration der ersten flachen Platte 6 oder der zweiten flachen Platte 7, die aus demselben Material wie das Abdeckelement 7 besteht, zu vereinfachen, kann die erste Elektrode 1 oder die zweite Elektrode 2 außerdem eine transparente Elektrode sein. Mit anderen Worten, zumindest ein Paar aus der ersten flachen Platte 6 und der ersten Elektrode 1 oder der zweiten flachen Platte 7 und der zweiten Elektrode 2 weist somit einen Transmissionsgrad für das von den Lichtquellen 18a emittierte Licht auf, der gleich oder größer als der Schwellenwert ist. Alternativ können die erste flache Platte 6 und die zweite flache Platte 7 aus einem Element hergestellt sein, das einen Transmissionsgrad aufweist, der gleich oder größer als ein erster Schwellenwert ist, während die erste Elektrode und die zweite Elektrode aus einem Element hergestellt sein können, das einen Transmissionsgrad aufweist, der gleich oder größer als ein zweiter Schwellenwert ist. Der erste und der zweite Schwellenwert werden zum Beispiel in Abhängigkeit von der Lichtmenge bestimmt, die von den Lichtquellen 18a emittiert wird. Der erste Schwellenwert kann gleich oder verschieden vom zweiten Schwellenwert sein.
Mit anderen Worten, die erste flache Platte 6 und die zweite flache Platte 7 sind transparente Platten, die aus demselben Element wie das Abdeckelement 7 bestehen. Die erste Elektrode 1 und die zweite Elektrode 2 sind transparente Elektroden, die auf den transparenten Platten vorgesehen sind. Ein Beispiel für eine transparente Elektrode ist ein Indium-Zinn-Oxid-Film (ITO). Der ITO-Film kann die Integration der transparenten Elektrode und der transparenten Platte leicht erreichen. Das von den Lichtquellen 18a emittierte Licht muss nicht unbedingt sichtbares Licht sein. Die Integration der ersten Elektrode 1 und der ersten flachen Platte 6 und die Integration der zweiten Elektrode 2 und der zweiten flachen Platte 7 führen zu einer Verringerung der Dicke der Vorrichtung 20 zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität, unabhängig von den Transmissionsgraden des von den Lichtquellen 18a emittierten Lichts durch die erste Elektrode 1, die zweite Elektrode 2, die erste flache Platte 6 und die zweite flache Platte 7.
Die Bildlesevorrichtung 40 ist mit der Vorrichtung 20 zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität ausgestattet. Im Beispiel gemäß Ausführungsform 1 befinden sich die erste Elektrode 1 und die zweite Elektrode 2 in der Vorrichtung 20 zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität an Positionen, die in der Transportrichtung innerhalb des Transportweges 5 stromaufwärts bzw. stromabwärts der in der Bildlesevorrichtung 40 vorhandenen Bildleser 14 liegen. Ein am Erfassungsziel 3 als Fremdkörper haftendes Stück transparentes Kunstharzband erscheint nur selten in einem Bild, wie zum Beispiel Reflektiertes-Licht-Bild oder Transmittiertes-Licht-Bild, da das Stück Kunstharzband transparent gegenüber transmittiertem Licht und reflektiertem Licht ist. Das Erfassungsziel 3 mit einem Stück transparentem Kunstharzband kann daher mittels einer Kombination aus Erfassung der elektrostatischen Kapazität und Bildlesen (optisches Lesen) effektiv identifiziert werden. Da in der Bildlesevorrichtung 40 gemäß Ausführungsform 1 die Vorrichtung 20 zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität zum Erfassen der elektrostatischen Kapazität und die Bildlesevorrichtung 14 zum Bildlesen in der Transportrichtung angeordnet sind, ist dieses Paar von Modulen in der Lage, ein Bild der elektrostatischen Kapazität und ein optisches Bild des Erfassungsziels 3 zu erfassen.
Die Bildlesevorrichtung 40 gemäß Ausführungsform 1 wird näher beschrieben. In den Gehäusen 13a und 13b ist zumindest eine der Oszillationsschaltung oder der Erfassungsschaltung untergebracht. Das Sensorelement 16, das in jedem Bildleser 14 vorhanden ist, ist innerhalb des Gehäuses 13c installiert, das durch zumindest eine der ersten flachen Platte 6 oder der zweiten flachen Platte 7 verschlossen ist. Die Bildleser 14 lesen Bilder (Bilddaten) des Erfassungsziels 3.
Es wird eine Konfiguration der Vorrichtung 21 zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität in der Bildlesevorrichtung 40 beschrieben, die in dem Fall vorzuziehen ist, in dem ein Bild, ein Wasserzeichen oder ähnliches, das auf das Erfassungsziel 3 gedruckt ist, durch eine Vorrichtung oder einen Sensor zur Erfassung anderer Informationen als der Änderung der elektrostatischen Kapazität, die durch das Erfassungsziel 3 verursacht wird, erfasst wird. Die erste flache Platte 6 und die zweite flache Platte 7 sind transparente Platten, die auf das Abdeckelement 7 zur Abdichtung des Gehäuses 13c anwendbar sind. Die erste Elektrode 1 und die zweite Elektrode 2 sind transparente Elektroden, die auf dem Abdeckelement 7 vorgesehen sind. Die zweite flache Platte 7 hat einen Transmissionsgrad für das von den Lichtquellen 18a emittierte Licht, der gleich oder größer als der Schwellenwert ist. In 2 ist die erste Elektrode 1 nicht notwendigerweise transparent. Die erste flache Platte 6 ist nicht notwendigerweise transparent, vorausgesetzt, dass die Abschirmung des Lichts von den unten beschriebenen Lichtquellen 18a und 18b durch die erste Elektrode 1 den Lesebetrieb der unten beschriebenen Bildleser 14 nicht stört. Bei dem von den Lichtquellen 18a und 18b abgestrahlten Licht muss es sich nicht unbedingt um sichtbares Licht handeln.
In 2 weist jeder der Bildleser 14 zumindest das Sensorelement 16 auf. Das Linsenelement 15 konvergiert das vom Erfassungsziel 3 reflektierte Licht oder das durch das Erfassungsziel 3 transmittierte Licht über zumindest eine der ersten flachen Platte 6 oder der zweiten flachen Platte 7. Das Sensorelement 16 empfängt das durch das Linsenelement 15 gebündelte Licht. Die Lichtquellen 18a und 18b strahlen Licht auf das Erfassungsziel 3 ab. Das vom Linsenelement 15 zu konvergierende Licht ist das von den Lichtquellen 18a zum Erfassungsziel 3 abgestrahlte und vom Erfassungsziel 3 reflektierte Licht oder das von der Lichtquelle 18b zum Erfassungsziel 3 abgestrahlte und durch das Erfassungsziel 3 transmittierte Licht. Die Lichtquellen 18a und 18b sind auf der dem Transportweg 5 gegenüberliegenden Seite der ersten flachen Platte 6 oder der zweiten flachen Platte 7 angeordnet. Das heißt die Lichtquellen 18a und 18b sind in einem der Gehäuse 13a, 13b und 13c enthalten.
Diese Konfiguration ermöglicht es der in 2 dargestellten Bildlesevorrichtung 40, Bilder sowohl von der vorderen Oberfläche des Erfassungsziels 3, d. h. der dem Gehäuse 13b gegenüberliegenden Oberfläche, als auch von der hinteren Oberfläche des Erfassungsziels 3, d. h. der dem Gehäuse 13a gegenüberliegenden Oberfläche, zu lesen. Wie durch die gestrichelten Pfeile in 2 in Richtung der optischen Achse angedeutet, wird das Erfassungsziel 3 mit dem Licht der Lichtquellen 18a bestrahlt. Wie durch den gestrichelten Pfeil in Richtung der optischen Achse angedeutet, wird das eingestrahlte Licht vom Erfassungsziel 3 reflektiert und durch die erste flache Platte 6 oder die zweite flache Platte 7, die das Abdeckglas ist, transmittiert. Das reflektierte Licht wird dann über das Linsenelement 15 von dem Sensorelement 16 empfangen. Wie durch einen weiteren gestrichelten Pfeil in Richtung der optischen Achse angedeutet, wird ein weiteres eingestrahltes Licht durch das Erfassungsziel 3 und dann durch die erste flache Platte 6 oder die zweite flache Platte 7 transmittiert. Das transmittierte Licht wird dann über das Linsenelement 15 von dem Sensorelement 16 empfangen. Die Lichtquelle 18b ist eine transmittierte Lichtquelle. Die Lichtquelle 18b umfasst einen Lichtleiter, der sich in die Hauptabtastrichtung erstreckt. Der Lichtleiter der Lichtquelle 18b hat in der Hauptabtastrichtung eine Länge, die zumindest der Länge der langen Seite oder der kurzen Seite des Erfassungsziels 3 entspricht.
Das erste Substrat 11 der in 1 (2) dargestellten Vorrichtung 20 zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität (Bildlesevorrichtung 40) weist einen ersten Endabschnitt auf, der durch Biegen gebildet wird und in direktem oder indirektem Kontakt mit der ersten flachen Platte 6 steht. Alternativ dazu weist das erste Substrat 11 einen ersten Endabschnitt auf, der durch Biegen gebildet wird und der ersten flachen Platte 6 gegenüberliegt. Das heißt, der Abschnitt des ersten Substrats 11, der in direktem oder indirektem Kontakt mit der ersten flachen Platte 6 steht, ist mit der ersten Elektrode 1 versehen. Alternativ dazu ist der Abschnitt des ersten Substrats 11, der der ersten flachen Platte 6 gegenüberliegt, mit der ersten Elektrode 1 versehen. Darüber hinaus weist das erste Substrat 11 einen dem ersten Endabschnitt gegenüberliegenden zweiten Endabschnitt auf, der durch Biegen gebildet wird und an dem das erste Substrat 11 elektrisch mit der Leiterplatte 11s (Leiterplatte 17) verbunden ist. So ist zum Beispiel ein auf der Leiterplatte 17 montierter Verbinder 17c elektrisch mit dem zweiten Endabschnitt des ersten Substrats 11 verbunden. Selbstverständlich kann der zweite Endabschnitt des ersten Substrats 11 an der Leiterplatte 11s (Leiterplatte 17) befestigt werden, z. B. durch Löten. Mit anderen Worten, die Hauptfläche des ersten Substrats 11 befindet sich zwischen dem ersten Endabschnitt und dem zweiten Endabschnitt. Die Hauptfläche des ersten Substrats 11 ist nicht der mit der ersten Elektrode 1 versehene Abschnitt und erstreckt sich in Richtung des elektrischen Feldes, in dem sich zumindest Teile der ersten Elektrode 1 und der zweiten Elektrode 2 gegenüberliegen.
Das zweite Substrat 12 der Bildlesevorrichtung 40 hat einen ersten Endabschnitt, der durch Biegen gebildet wird und in direktem oder indirektem Kontakt mit der zweiten flachen Platte 7 steht. Alternativ dazu hat das zweite Substrat 12 einen ersten Endabschnitt, der durch Biegen gebildet wird und der zweiten flachen Platte 7 gegenüberliegt. Das heißt, der Abschnitt des zweiten Substrats 12, der in direktem oder indirektem Kontakt mit der zweiten flachen Platte 7 steht, ist mit der zweiten Elektrode 2 versehen. Alternativ dazu ist der Abschnitt des zweiten Substrats 12, der der zweiten flachen Platte 7 gegenüberliegt, mit der zweiten Elektrode 2 versehen. Darüber hinaus weist das zweite Substrat 12 einen dem ersten Endabschnitt gegenüberliegenden zweiten Endabschnitt auf, der durch Biegen gebildet wird und an dem das zweite Substrat 12 mit der Leiterplatte 12s (Leiterplatte 17) elektrisch verbunden ist. Zum Beispiel ist der auf der Leiterplatte 17 montierte Verbinder 17c elektrisch mit dem zweiten Endabschnitt des zweiten Substrats 12 verbunden. Selbstverständlich kann der zweite Endabschnitt des zweiten Substrats 12 an der Leiterplatte 12s (Leiterplatte 17) befestigt werden, z. B. durch Löten. Mit anderen Worten, die Hauptfläche des zweiten Substrats 12 befindet sich zwischen dem ersten Endabschnitt und dem zweiten Endabschnitt. Die Hauptfläche des zweiten Substrats 12 ist nicht der mit der zweiten Elektrode 2 versehene Abschnitt und erstreckt sich in Richtung des elektrischen Feldes, in dem sich zumindest Teile der ersten Elektrode 1 und der zweiten Elektrode 2 gegenüberliegen.
In der in 2 dargestellten Bildlesevorrichtung 40 ist jede der Hauptflächen des ersten Substrats 11 und des zweiten Substrats 12 parallel zur Richtung (Z-Achsenrichtung) orthogonal zur Transportrichtung angeordnet. Das erste Substrat 11 und das zweite Substrat 12 weichen in der Transportrichtung voneinander ab. In der in 2 dargestellten Bildlesevorrichtung 40 kann zumindest eines von dem ersten Substrat 11 oder dem zweiten Substrat 12 als Abschattungselement zum Abschatten des von den Lichtquellen 18a und 18b emittierten Lichts dienen. Die erste Elektrode 1 und die zweite Elektrode 2 können ebenfalls als Abschattungselement dienen wie das erste Substrat 11 und das zweite Substrat 12 in 28. In diesem Fall müssen die erste flache Platte 6 und die zweite flache Platte 7 an den Positionen, die der ersten Elektrode 1 und der zweiten Elektrode 2 entsprechen, nicht unbedingt transparent sein. Mit anderen Worten, anstelle der ersten Elektrode 1 und der zweiten Elektrode 2 können die erste flache Platte 6 und die zweite flache Platte 7 an den Positionen, die der ersten Elektrode 1 und der zweiten Elektrode 2 entsprechen, farbig sein.
Im Einzelnen kann zumindest eines von dem ersten Substrat 11 oder dem zweiten Substrat 12 (einschließlich zumindest einer von der ersten Elektrode 1 oder der zweiten Elektrode 2) verhindern, dass die zweite Leseposition 142 in der in 2 dargestellten Bildlesevorrichtung 40 mit dem Licht von einer ersten Lichtquelle (Lichtquelle 18a benachbart zu dem ersten Substrat 11) bestrahlt wird. Außerdem kann zumindest eines von dem ersten Substrat 11 oder dem zweiten Substrat 12 (einschließlich zumindest einer von der ersten Elektrode 1 oder der zweiten Elektrode 2) verhindern, dass die erste Leseposition 141 mit dem Licht von einer zweiten Lichtquelle (Lichtquelle 18a benachbart zu dem zweiten Substrat 12) bestrahlt wird.
Das zweite Substrat 12 wird mit Bezug auf die 3, 4 und 5 näher beschrieben. Da das erste Substrat 11 und das zweite Substrat 12 die gleiche Konfiguration haben (obwohl die erste Elektrode 1 und die zweite Elektrode 2 voneinander verschiedene Konfigurationen haben können), wird die Beschreibung des ersten Substrats 11 durch die eingeklammerten Begriffe ersetzt. Wie in 3 dargestellt, weist der erste Endabschnitt des zweiten Substrats 12 (ersten Substrats 11) ein gebogenes Segment 12c (gebogenes Segment 11c) und ein Elektrodensegment 12e (Elektrodensegment 11e) auf. Das Elektrodensegment 12e (Elektrodensegment 11e) ist mit einer Vielzahl von leitenden Mustern der zweiten Elektrode 2 (ersten Elektrode 1) versehen, die in der Anordnungsrichtung angeordnet sind. Die leitenden Muster der zweiten Elektrode 2 (ersten Elektrode 1) sind mit einzelnen Leiterbahnen (Leitermustern) verbunden. Das gebogene Segment 12c (gebogenes Segment 11c) des zweiten Substrats 12 (ersten Substrats 11) ist so gebogen, dass die leitenden Muster der zweiten Elektrode 2 (ersten Elektrode 1) in Kontakt mit der zweiten flachen Platte 7 (ersten flachen Platte 6) sind. Die in den 3, 4 und 5 dargestellte zweite Elektrode 2 (erste Elektrode 1) kann auch ein integriertes, in der Anordnungsrichtung (Querrichtung) kontinuierliches leitendes Muster aufweisen, wie oben erwähnt. Das heißt, die erste Elektrode 1 (zweite Elektrode 2) kann ein in Querrichtung kontinuierliches leitendes Muster oder ein in Querrichtung diskontinuierliches leitendes Muster aufweisen.
In der Vorrichtung 20 zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität (Bildlesevorrichtung 40) nach Ausführungsform 1 wird ein beispielhafter Fall, in dem das erste Substrat 11 und die erste flache Platte 6 unterschiedliche lineare Ausdehnungskoeffizienten aufweisen, oder ein beispielhafter Fall, in dem das zweite Substrat 12 und die zweite flache Platte 7 unterschiedliche lineare Ausdehnungskoeffizienten aufweisen, unter Bezugnahme auf 5 beschrieben. Wenn beispielsweise das erste Substrat 11 und die erste flache Platte 6, die aus demselben Element wie das oben beschriebene Abdeckelement 7 besteht, deutlich verschiedene lineare Ausdehnungskoeffizienten aufweisen, muss dieser Unterschied in den linearen Ausdehnungskoeffizienten berücksichtigt werden. Das Gleiche gilt für den Fall, dass das zweite Substrat 12 und die zweite flache Platte 7 deutlich unterschiedliche lineare Ausdehnungskoeffizienten aufweisen.
In diesem Fall wird, um die elektrische Verbindung zwischen dem ersten Substrat 11 und der ersten Elektrode 1, die auf dem ersten Substrat 11 vorgesehen ist, aufrechtzuerhalten, ein leitendes Dämpfungselement zwischen der ersten Elektrode 1 und dem ersten Substrat 11 angeordnet und dadurch die Verbindung dazwischen erreicht. Um die elektrische Verbindung zwischen dem zweiten Substrat 12 und der zweiten Elektrode 2, die auf dem zweiten Substrat 12 vorgesehen ist, aufrechtzuerhalten, wird ein leitendes Dämpfungselement zwischen der zweiten Elektrode 2 und dem zweiten Substrat 12 angeordnet, wodurch die Verbindung dazwischen hergestellt wird. 5 zeigt eine Konfiguration der Vorrichtung 20 zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität auf der Seite des Gehäuses 13b, bei der ein Dämpfungselement 12a zur Verbindung der zweiten Elektrode 2 mit dem zweiten Substrat 12 angewandt wird. Die Vorrichtung 20 zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität hat eine ähnliche Konfiguration auf der Seite des Gehäuses 13a. Als Material für das Dämpfungselement sind leitende, elastische Materialien, wie z.B. leitende Gummis, zu wählen, die Stöße absorbieren können. Anstelle der leitenden Gummis kann als Dämpfungselement auch ein Stiftverbinder, z.B. eine stoßdämpfende Feder aus einer Phosphorbronzeplatte, gewählt werden.
Wie in 2 dargestellt, hat das Gehäuse 13a einen großen Raum zur Aufnahme des ersten Substrats 11 und kann somit andere Komponenten aufnehmen. Außerdem kann der große Raum zur Aufnahme des ersten Substrats 11 im Gehäuse 13a den möglichen Bereich des Winkels des gebogenen Segments 11c erweitern. Auch das Gehäuse 13b hat, wie in 2 dargestellt, einen großen Raum zur Aufnahme des zweiten Substrats 12 und kann somit weitere Komponenten aufnehmen. Darüber hinaus kann der große Raum zur Aufnahme des zweiten Substrats 12 im Gehäuse 13b den möglichen Bereich des Winkels des gebogenen Segments 12c erweitern.
Die Seitenfläche (erster Endabschnitt) des ersten Substrats 11 liegt der ersten flachen Platte 6 in der Richtung des elektrischen Feldes gegenüber. Auch die Seitenfläche (erster Endabschnitt) des zweiten Substrats 12 liegt der zweiten flachen Platte 7 in der Richtung des elektrischen Feldes gegenüber. Jedes von dem ersten Substrat 11 und dem zweiten Substrat 12 hat eine dünne Plattenform, d.h. es weist eine sich in Transportrichtung erstreckende Seitenfläche auf, die kürzer ist als die Länge der sich in Richtung des elektrischen Feldes erstreckenden Hauptfläche. Die zweite Elektrode 2 (erste Elektrode 1) kann an der zweiten flachen Platte 7 (ersten flachen Platte 6) befestigt werden, indem sie angedrückt wird. Die zweite Elektrode 2 (erste Elektrode 1) kann fester an der zweiten flachen Platte 7 (ersten flachen Platte 6) befestigt werden, indem eine nicht leitende Klebeschicht 12a (Klebeschicht 11a) auf der zweiten Elektrode 2 (ersten Elektrode 1) angebracht wird, wie in 4 und 5 dargestellt. Obwohl die Klebeschicht 12a (Klebeschicht 11a) in diesem Beispiel das oben erwähnte Dämpfungselement 12a (Dämpfungselement 11a) aufweist, kann die Klebeschicht 12a (Klebeschicht 11a) ein anderes Element als das Dämpfungselement 12a (Dämpfungselement 11a) sein. Bevorzugte Beispiele für die Klebeschicht 12a (Klebeschicht 11a) umfassen ein Stück nichtleitendes doppelseitiges Band und einen nicht leitenden Klebstoff. Diese nichtleitende Klebeschicht 12a (Klebeschicht 11a) kann über den leitenden Mustern der zweiten Elektrode 2 (ersten Elektrode 1) vorgesehen sein.
Wie oben beschrieben, hat das erste Substrat 11 einen durch Biegen gebildeten Endabschnitt (ersten Endabschnitt) und steht in direktem oder indirektem Kontakt mit der ersten flachen Platte 6. Auch das zweite Substrat 12 hat einen durch Biegen gebildeten Endabschnitt (ersten Endabschnitt) und steht in direktem oder indirektem Kontakt mit der zweiten flachen Platte 7. Das erste Substrat 11 und das zweite Substrat 12 stehen nicht notwendigerweise in direktem oder indirektem Kontakt mit der ersten flachen Platte 6 bzw. der zweiten flachen Platte 7 und können unabhängig ihre eigenen Formen beibehalten oder durch andere Elemente gehalten werden. Das heißt, das erste Substrat 11 kann einen Endabschnitt (ersten Endabschnitt) aufweisen, der durch Biegen gebildet wird und der ersten flachen Platte 6 gegenüberliegt. Auch das zweite Substrat 12 (erster Endabschnitt) kann einen Endabschnitt aufweisen, der durch Biegen gebildet wird und der zweiten flachen Platte 7 gegenüberliegt. Das erste Substrat 11 und das zweite Substrat 12 mit diesen modifizierten Konfigurationen können in Kombination bereitgestellt werden, und das erste Substrat 11 und das zweite Substrat 12 mit den ursprünglichen Konfigurationen können in Kombination bereitgestellt werden.
Die spezifische Konfiguration einer Elektrode der Vorrichtung 20 zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität (Bildlesevorrichtung 40) gemäß Ausführungsform 1 wird mit Bezug auf die 6 bis 17 beschrieben.
5 ist eine perspektivische Ansicht wichtiger Teile einschließlich Elektroden einer Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität in einem Vergleichsbeispiel. Im Abschnitt (A) von 6 haben die erste Elektrode 1 und die zweite Elektrode 2 die identische Form und weisen jeweils ein in Querrichtung (Hauptabtastrichtung) kontinuierliches leitendes Muster auf. Im Abschnitt (B) von 6 haben die erste Elektrode 1 und die zweite Elektrode 2 die identische Form und weisen jeweils in Querrichtung (Hauptabtastrichtung) verlaufende, diskontinuierliche leitende Muster auf. 11 und 13 bis 17 zeigen die erste schwebende Elektrode 1f, die auf einer Ebene vorgesehen ist, die sich von der mit der ersten Elektrode 1 versehenen Ebene unter den durch die X- und Y-Achsen definierten Ebenen unterscheidet. Im Detail ist die erste schwebende Elektrode 1f auf der dem Transportweg 5 gegenüberliegenden Seite der ersten Elektrode 1 angeordnet. Die mit der ersten schwebenden Elektrode 1f und der zweiten schwebenden Elektrode 2f ausgestattete Konfiguration wird als Vorrichtung 20 zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität (Bildlesevorrichtung 40) gemäß einer Modifikation von Ausführungsform 1 bezeichnet. Die zweite schwebende Elektrode 2f ist auf einer Ebene vorgesehen, die sich von der mit der zweiten Elektrode 2 versehenen Ebene unter den durch die X- und Y-Achsen definierten Ebenen unterscheidet. Im Detail ist die zweite schwebende Elektrode 2f auf der dem Transportweg 5 gegenüberliegenden Seite der zweiten Elektrode 2 angeordnet.
In der Vorrichtung 20 zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität (Bildlesevorrichtung 40) nach Ausführungsform 1 erstrecken sich die erste Elektrode 1 und die zweite Elektrode 2 in die Querrichtung (Hauptabtastrichtung), die die Transportrichtung schneidet, und haben voneinander verschiedene Formen. Diese Konfiguration kann die Stabilität des elektrischen Feldes im Vergleich zu dem in 6 dargestellten Vergleichsbeispiel verbessern. Wie in den 7 bis 10 dargestellt, müssen die erste Elektrode 1 und die zweite Elektrode 2 nur in zumindest einer der Transportrichtung oder der Querrichtung voneinander verschiedene Formen aufweisen. Zusätzlich zu dem Unterschied in den Formen, wie z. B. dem Unterschied zwischen einem einzelnen kontinuierlichen leitenden Muster und diskontinuierlichen leitenden Mustern, kann eine der ersten Elektrode 1 und der zweiten Elektrode 2 eine Länge aufweisen, die kürzer ist als die Länge der anderen in der Transportrichtung. Außerdem kann eine der ersten Elektrode 1 und der zweiten Elektrode 2 eine Länge haben, die kürzer ist als die Länge der anderen in der Querrichtung. Die Vorrichtung 20 zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität (Bildlesevorrichtung 40) gemäß Ausführungsform 1 kann eine beliebige Kombination dieser drei Unterschiede aufweisen.
Die in 7 dargestellte erste Elektrode 1 und die zweite Elektrode 2 haben die gleiche Länge in Transportrichtung. Die erste Elektrode 1 weist diskontinuierliche leitende Muster auf, die an dem ersten Substrat 11 angebracht sind, und die zweite Elektrode 2 weist ein einzelnes kontinuierliches leitendes Muster auf, das an dem zweiten Substrat 12 angebracht ist. Das heißt, die erste Elektrode 1 und die zweite Elektrode 2 erstrecken sich in die Querrichtung (Hauptabtastrichtung), die die Transportrichtung schneidet, und haben voneinander verschiedene Formen. Im Detail haben die erste Elektrode 1 und die zweite Elektrode 2 in der Querrichtung voneinander verschiedene Formen.
Die Elektroden in dem in 6 dargestellten Vergleichsbeispiel haben die identische Form und die gleiche Anzahl von leitenden Mustern in Abhängigkeit von der zu lesenden Auflösung (Anzahl der zu lesenden Proben). Wenn diese Elektroden voneinander verschiedene Formen haben, kann die Konfiguration die folgenden vorteilhaften Effekte bewirken. Insbesondere in dem in 7 dargestellten Beispiel weist die zweite Elektrode 2, die als Sendeelektrode dient, ein integriertes leitendes Muster auf. Diese Konfiguration kann die durch die als Sendeelektrode dienende zweite Elektrode 2 verursachten Schwankungen der Ausgangssignale der einzelnen Pixel reduzieren. Die Konfiguration kann auch die Verteilung des elektrischen Feldes in der Hauptabtastrichtung stabilisieren, was zu einer gleichmäßigeren elektrischen Feldstärkeverteilung zwischen den Elektroden führt als im Vergleichsbeispiel.
Die in 8 dargestellte erste Elektrode 1 und die zweite Elektrode 2 haben in der Transportrichtung zueinander unterschiedliche Längen. Insbesondere ist die erste Elektrode 1 in Transportrichtung länger als die zweite Elektrode 2. Die erste Elektrode 1 weist diskontinuierliche leitende Muster auf, die an dem ersten Substrat 11 vorgesehen sind, und die zweite Elektrode 2 weist ein einziges kontinuierliches leitendes Muster auf, das an dem zweiten Substrat 12 vorgesehen ist. Das heißt, die erste Elektrode 1 und die zweite Elektrode 2 erstrecken sich in die Querrichtung (Hauptabtastrichtung), die die Transportrichtung schneidet, und haben voneinander verschiedene Formen. Im Einzelnen haben die erste Elektrode 1 und die zweite Elektrode 2 in der Querrichtung voneinander verschiedene Formen, und eine der ersten Elektrode 1 und der zweiten Elektrode 2 hat eine Länge, die kürzer ist als die Länge der anderen in der Transportrichtung.
In dem in 8 dargestellten Beispiel hat die zweite Elektrode 2, die als Sendeelektrode dient, eine Unterabtastbreite (Länge in der Transportrichtung), die kleiner (kürzer) ist als die Unterabtastbreite (Länge in der Transportrichtung) der ersten Elektrode 1, die als Empfangselektrode dient, um die Verteilung des elektrischen Feldes zwischen den Elektroden auszugleichen. Diese Konfiguration kann die Verteilung des elektrischen Feldes zwischen den Elektroden ausgleichen (stabilisieren) und eine stabilere Ausgabe als im Vergleichsbeispiel erzielen, unabhängig von einer Position des Erfassungsziels 3 zwischen den Elektroden. Das in 9 dargestellte Beispiel wird durch Kombination der in 7 und 8 dargestellten Beispiele konfiguriert.
Die in 9 dargestellte erste Elektrode 1 und die zweite Elektrode 2 haben unterschiedliche Längen in Transportrichtung. Insbesondere ist die erste Elektrode 1 in der Transportrichtung länger als die zweite Elektrode 2. Die erste Elektrode 1 und die zweite Elektrode 2 sind auf dem ersten Substrat 11 bzw. dem zweiten Substrat 12 vorgesehen und weisen diskontinuierliche leitende Muster auf. Das heißt, die erste Elektrode 1 und die zweite Elektrode 2 erstrecken sich in die Querrichtung (Hauptabtastrichtung), die die Transportrichtung schneidet, und haben voneinander verschiedene Formen. Im Einzelnen haben die erste Elektrode 1 und die zweite Elektrode 2 in der Querrichtung voneinander verschiedene Formen, und eine der ersten Elektrode 1 und der zweiten Elektrode 2 hat eine Länge, die kürzer ist als die Länge der anderen in der Transportrichtung. Obwohl die Anzahl der ersten Elektrode 1 und der zweiten Elektrode 2 in 9 identisch ist, kann eine unterschiedliche Anzahl von Elektroden mit voneinander verschiedenen Längen in der Querrichtung vorgesehen sein. Diese erste Elektrode 1 und zweite Elektrode 2 sollen in Querrichtung voneinander verschiedene Formen haben.
Die in 10 dargestellte erste Elektrode 1 und die zweite Elektrode 2 haben in der Transportrichtung voneinander verschiedene Längen. Insbesondere ist die erste Elektrode 1 in der Transportrichtung länger als die zweite Elektrode 2. Die erste Elektrode 1 und die zweite Elektrode 2 sind auf dem ersten Substrat 11 bzw. dem zweiten Substrat 2 vorgesehen und weisen jeweils ein einziges kontinuierliches leitfähiges Muster auf. Das heißt, die erste Elektrode 1 und die zweite Elektrode 2 erstrecken sich in die Querrichtung (Hauptabtastrichtung), die die Transportrichtung schneidet, und haben voneinander verschiedene Formen. Die in 9 dargestellte Konfiguration wird in einem Fall angewendet, in dem die Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität gemäß Ausführungsform 1 hauptsächlich als Punktsensor verwendet wird.
Wie in den 8, 9 und 10 dargestellt, hat unter den Elektroden der Vorrichtung 20 zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität (Bildlesevorrichtung 40) gemäß Ausführungsform 1 die zweite Elektrode 2, die der Sendeelektrode entspricht, eine Länge, die kürzer ist als die Länge der ersten Elektrode 1, die der Empfangselektrode entspricht, in der Transportrichtung.
Die in 11 dargestellte erste Elektrode 1 und die zweite Elektrode 2 sind identisch mit der in 9 dargestellten ersten Elektrode 1 bzw. zweiten Elektrode 2. Die in 11 dargestellte Konfiguration ist darüber hinaus mit der ersten schwebenden Elektrode 1f und der zweiten schwebenden Elektrode 2f versehen, die elektrisch instabile schwebende Elektroden sind, und zwar auf den jeweiligen Rückseiten der ersten Elektrode 1, die als Sendeelektrode dient, und der zweiten Elektrode 2, die als Empfangselektrode dient, zum Zweck des Ausgleichs der Verteilung des elektrischen Feldes zwischen den Elektroden. Aufgrund der schwebenden Elektroden (erste schwebende Elektrode 1f und zweite schwebende Elektrode 2f) kann die Konfiguration die Verteilung des elektrischen Feldes zwischen den Elektroden ausgleichen (stabilisieren) und eine stabile Ausgabe unabhängig von einer Position des Erfassungsziels 3 zwischen den Elektroden erzielen. Zumindest eine der ersten schwebenden Elektrode 1f oder der zweiten schwebenden Elektrode 2f kann mit einem elektrischen Potential versorgt werden. Das elektrische Potential kann z. B. in Form von Gleichstrom (DC) über eine mit der ersten schwebenden Elektrode 1f verbundene Zuleitung zugeführt werden. Das Gleiche gilt für die zweite schwebende Elektrode 2f. Mit anderen Worten kann zumindest eine der ersten schwebenden Elektrode 1f oder der zweiten schwebenden Elektrode 2f an eine Zuleitung angeschlossen und mit Gleichstrom versorgt sein. In der Abbildung ist eine an die erste schwebende Elektrode 1f oder die zweite schwebende Elektrode 2f angeschlossene Zuleitung nicht dargestellt.
12 ist eine grafische Darstellung der elektrischen Feldstärkeverteilungen an den einzelnen Positionen zwischen den Elektroden in der Vorrichtung 20 zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität (Bildlesevorrichtung 40) und der Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität im Vergleichsbeispiel. Die vertikale Achse zeigt eine elektrische Feldstärkeverteilung (P), und die horizontale Achse zeigt einen Spalt d, der eine Position zwischen den Elektroden (erste Elektrode 1 und zweite Elektrode 2) darstellt. In 12 zeigt die durchgezogene Linie die Daten des Vergleichsbeispiels an, das im Abschnitt (B) von 6 dargestellt ist (6B). Die gestrichelte Linie zeigt die Daten der Vorrichtung 20 zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität an, die in 9 dargestellt ist (9). Die hohle gestrichelte Linie zeigt die Daten der in 11 (11) dargestellten Vorrichtung 20 zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität an.
Das heißt, 12 zeigt ein spezielles Beispiel (Berechnungsergebnis), in dem die elektrische Feldstärkeverteilung zwischen der ersten Elektrode 1 und der zweiten Elektrode 2 aufgrund von Änderungen der Formen der Elektroden (erste Elektrode 1 und zweite Elektrode 2) im Vergleich zu denen im Vergleichsbeispiel stabilisiert ist. Eine Änderung der Größen der ersten Elektrode 1 und der zweiten Elektrode 2 im Vergleich zu denen im Vergleichsbeispiel führt zu einer Verringerung der Variation der elektrischen Feldstärke. Durch die Hinzunahme der schwebenden Elektroden (erste schwebende Elektrode 1f und zweite schwebende Elektrode 2f) wird die Variation der elektrischen Feldstärke weiter reduziert, was zu einheitlichen Eigenschaften führt.
Die Vorrichtung 20 zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität (Bildlesevorrichtung 40) gemäß Ausführungsform 1, die die erste schwebende Elektrode 1f und die zweite schwebende Elektrode 2f aufweist, kann die Verteilung des elektrischen Feldes zwischen den Elektroden ausgleichen (stabilisieren), auch ohne Änderung der Formen der Elektroden (erste Elektrode 1 und zweite Elektrode 2), wie in den 13 und 14 dargestellt.
Wie oben beschrieben, erfasst die Vorrichtung 20 zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität (Bildlesevorrichtung 40) gemäß Ausführungsform 1 eine Änderung der elektrostatischen Kapazität auf der Grundlage eines zwischen den Elektroden gebildeten elektrischen Feldes. Die Vorrichtung 20 zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität weist auf: die erste Elektrode 1, die einer der Elektroden entspricht; die zweite Elektrode 2, die der anderen der Elektroden entspricht und von der zumindest ein Teil der ersten Elektrode 1 über den Transportweg 5 gegenüberliegt, der sich in die Transportrichtung erstreckt, in der das Erfassungsziel 3 mit einer Schichtform transportiert wird; die erste schwebende Elektrode 1f, die auf der dem Transportweg 5 gegenüberliegenden Seite der ersten Elektrode 1 angeordnet ist; und die zweite schwebende Elektrode 2f, die auf der dem Transportweg 5 gegenüberliegenden Seite der zweiten Elektrode 2 angeordnet ist.
Es erübrigt sich zu erwähnen, dass die in 7, 8 oder 9 dargestellte Konfiguration mit der ersten schwebenden Elektrode 1f und der zweiten schwebenden Elektrode 2f auch die Verteilung des elektrischen Feldes zwischen den Elektroden ausgleichen (stabilisieren) kann. Die in 7 dargestellte Konfiguration mit der ersten schwebenden Elektrode 1f und der zweiten schwebenden Elektrode 2f ist in 15 dargestellt. Die in 8 dargestellte Konfiguration mit der ersten schwebenden Elektrode 1f und der zweiten schwebenden Elektrode 2f ist in 16 dargestellt. Die in 9 dargestellte Konfiguration mit der ersten schwebenden Elektrode 1f und der zweiten schwebenden Elektrode 2f ist in 17 dargestellt.
Obwohl die erste schwebende Elektrode 1f und die zweite schwebende Elektrode 2f in den in 11 und 13 bis 17 dargestellten Beispielen getrennt vom ersten Substrat 11 bzw. vom zweiten Substrat 12 angeordnet sind, können die erste schwebende Elektrode 1f und die zweite schwebende Elektrode 2f auch an dem ersten Substrat 11 bzw. dem zweiten Substrat 12 vorgesehen sein. Mit anderen Worten, das erste Substrat 11 kann auf einer Oberfläche mit der ersten Elektrode 1 und auf der anderen Oberfläche mit der ersten schwebenden Elektrode 1f versehen sein. Ebenso kann das zweite Substrat 12 auf einer Oberfläche mit der zweiten Elektrode 2 und auf der anderen Oberfläche mit der zweiten schwebenden Elektrode 2f versehen sein. Die eine Oberfläche des ersten Substrats 11 liegt der einen Oberfläche des zweiten Substrats 12 über den Transportweg 5 gegenüber. Im Einzelnen ist die erste flache Platte 6 zwischen der einen Oberfläche (ersten Elektrode 1) des ersten Substrats 11 und dem Transportweg 5 an einer Position angeordnet, die der ersten Elektrode 1 näher liegt. Ebenso ist die zweite flache Platte 7 zwischen der einen Oberfläche (zweiten Elektrode 2) des zweiten Substrats 12 und dem Transportweg 5 an einer Position angeordnet, die der zweiten Elektrode 2 näher liegt.
Mit anderen Worten, die Vorrichtung 20 zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität (Bildlesevorrichtung 40) gemäß Ausführungsform 1 weist das erste Substrat 1 auf. Das erste Substrat 1 ist auf einer Oberfläche mit der ersten Elektrode 1 und auf der anderen Oberfläche mit der ersten schwebenden Elektrode 1f versehen. Das erste Substrat 1 ist positioniert, indem es auf die erste flache Platte 6, die als Dielektrikum dient, geklebt oder gedrückt wird. Außerdem weist die Vorrichtung 20 zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität (Bildlesevorrichtung 40) gemäß Ausführungsform 1 das zweite Substrat 2 auf. Das zweite Substrat 2 ist auf einer Oberfläche mit der zweiten Elektrode 2 und auf der anderen Oberfläche mit der zweiten schwebenden Elektrode 2f versehen. Das zweite Substrat 2 ist positioniert, indem es auf die zweite flache Platte 7, die als Dielektrikum dient, geklebt oder gedrückt wird.
Wie in 18 dargestellt, ist in dem Fall, in dem das zweite Substrat 2 aus einem gebogenen flexiblen Substrat in der Vorrichtung 20 zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität (Bildlesevorrichtung 40) gemäß Ausführungsform 1 hergestellt ist, das Elektrodensegment 12e mit der zweiten Elektrode 2 auf der Seite der Oberfläche (einer Oberfläche) versehen, die die Gratlinie des gebogenen Segments 12c enthält, das durch das gebogene flexible Substrat definiert ist, und mit der zweiten schwebenden Elektrode 2f auf der Seite der Oberfläche (anderen Oberfläche) versehen, die die Tallinie des gebogenen Segments 12c enthält, das durch das gebogene flexible Substrat definiert ist. Auch in dem Fall, in dem das erste Substrat 1 aus einem gebogenen flexiblen Substrat hergestellt ist, ist das Elektrodensegment 11e mit der ersten Elektrode 1 auf der Seite der Oberfläche (einer Oberfläche) versehen, die die Gratlinie des gebogenen Segments 11c enthält, das durch das gebogene flexible Substrat definiert ist, und mit der ersten schwebenden Elektrode 1f auf der Seite der Oberfläche (anderen Oberfläche) versehen, die die Tallinie des gebogenen Segments 11c enthält, das durch das gebogene flexible Substrat definiert ist, obwohl diese Konfiguration nicht dargestellt ist.
Wie oben beschrieben, weist die Vorrichtung 20 zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität (Bildlesevorrichtung 40) gemäß Ausführungsform 1 auf: die erste Elektrode 1 und die zweite Elektrode 2, die sich zumindest teilweise über den Transportweg 5 gegenüberliegen, der sich in die Transportrichtung erstreckt, in der das Erfassungsziel 3 mit einer Schichtform transportiert wird; die Oszillationsschaltung zum Bewirken der Bildung eines elektrischen Feldes zwischen der ersten Elektrode 1 und der zweiten Elektrode 2; die Erfassungsschaltung zum Erfassen einer Änderung der elektrostatischen Kapazität zwischen der ersten Elektrode 1 und der zweiten Elektrode 2; das erste Substrat 11 (erstes Substrat 11) und das zweite Substrat 12 (zweites Substrat 12), die mit zumindest einer der Oszillationsschaltung oder der Erfassungsschaltung versehen sind; die isolierende erste flache Platte 11, die zwischen der ersten Elektrode 1 und dem Transportweg 5 angeordnet ist; und die isolierende zweite flache Platte 12, die zwischen der zweiten Elektrode 2 und dem Transportweg 5 angeordnet ist.
Das erste Substrat 11 kann auf einer Oberfläche mit der ersten Elektrode 1 versehen sein und auf der anderen Oberfläche über einen Abstandshalter mit der ersten schwebenden Elektrode 1f versehen sein, um den Abstand zwischen der ersten Elektrode 1 und der ersten schwebenden Elektrode 1f einzustellen. Alternativ kann das erste Substrat 11 auf der anderen Oberfläche mit der ersten schwebenden Elektrode 1f versehen sein und auf der einen Oberfläche über einen Abstandshalter mit der ersten Elektrode 1 versehen sein. Auch das zweite Substrat 12 kann auf einer Oberfläche mit der zweiten Elektrode 2 und auf der anderen Oberfläche über einen Abstandshalter mit der zweiten schwebenden Elektrode 2f versehen sein, um den Abstand zwischen der zweiten Elektrode 2 und der zweiten schwebenden Elektrode 2f einzustellen. Alternativ kann das zweite Substrat 12 auf der anderen Oberfläche mit der zweiten schwebenden Elektrode 2f versehen sein und auf der einen Oberfläche über einen Abstandshalter mit der zweiten Elektrode 2 versehen sein. Dasselbe gilt für den Fall, dass das erste Substrat 11 oder das zweite Substrat 12 aus einem flexiblen Substrat besteht.
Die oben beschriebene Vorrichtung 20 zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität (Bildlesevorrichtung 40) nach Ausführungsform 1 ist in der Lage, ein stabiles elektrisches Feld auszubilden und damit einen an einer Banknote oder einem Wertpapier haftenden Fremdkörper zu detektieren, der ein repräsentatives Beispiel für das Erfassungsziel 3 ist. Die Vorrichtung 20 zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität (Bildlesevorrichtung 40) wird vorzugsweise auch an einer Vorrichtung eingesetzt, um die Banknote oder das Wertpapier nach der Erfassung einzusammeln oder zu zerschneiden und damit unpassierbar zu machen. Die Vorrichtung 20 zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität kann in einem anderen Gehäuse (Gehäuse 13a oder Gehäuse 13b) untergebracht sein als das Gehäuse der Bildlesevorrichtung 40 gemäß Ausführungsform 1. Die erste Elektrode 1 und die zweite Elektrode 2 in der Vorrichtung 20 zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität (Bildlesevorrichtung 40) gemäß Ausführungsform 1 erstrecken sich nicht notwendigerweise über den gesamten Bereich in der Hauptabtastrichtung. Diese Elektroden können Längen aufweisen, die kürzer sind als die Länge des gesamten Bereichs in der Hauptabtastrichtung, so dass die Vorrichtung 20 zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität als ein Punktsensor zur Erfassung einer Änderung der elektrostatischen Kapazität in einem Teil des Erfassungsziels 3 funktioniert.
Ausführungsform 2
Die Vorrichtung 20 zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität (Bildlesevorrichtung 40) gemäß Ausführungsform 2 wird unter Bezugnahme auf die 19 bis 32 beschrieben. Die Vorrichtung 20 zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität (Bildlesevorrichtung 40) gemäß Ausführungsform 2 unterscheidet sich von der Vorrichtung 20 zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität (Bildlesevorrichtung 40) gemäß Ausführungsform 1 dadurch, dass zumindest eine der ersten Elektrode 1 oder der zweiten Elektrode 2 in Ausführungsform 2 mit einem ersten Einsteller 31 für ein elektrisches Feld oder einem zweiten Einsteller 32 für ein elektrisches Feld versehen ist. Die Ausführungsformen 1 und 2 haben bis auf diesen Unterschied die gleichen Konfigurationen, und diese Konfigurationen werden nicht redundant beschrieben. Es erübrigt sich zu erwähnen, dass der erste Einsteller 31 für ein elektrisches Feld oder der zweite Einsteller 32 für ein elektrisches Feld gemäß Ausführungsform 2 an der Vorrichtung 20 zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität (Bildlesevorrichtung 40) gemäß Ausführungsform 1 eingesetzt werden kann. Die folgende Beschreibung bezieht sich zunächst auf den ersten Einsteller 31 für ein elektrisches Feld unter Bezugnahme auf die 19 bis 30 und anschließend auf den zweiten Einsteller 32 für ein elektrisches Feld gemäß einer Modifikation unter Bezugnahme auf die 31 und 32.
In Ausführungsform 2, obwohl die anderen Figuren als 22 nur den Fall illustrieren, in dem der erste Einsteller 31 für ein elektrisches Feld und der zweite Einsteller 32 für ein elektrisches Feld an der ersten Elektrode 1 vorgesehen sind, gilt dasselbe für den Fall, in dem der erste Einsteller 31 für ein elektrisches Feld und der zweite Einsteller 32 für ein elektrisches Feld an der zweiten Elektrode 2 vorgesehen sind. Sowohl die erste Elektrode 1 als auch die zweite Elektrode 2 können mit zumindest einem von dem ersten Einsteller 31 für ein elektrisches Feld oder dem zweiten Einsteller 32 für ein elektrisches Feld versehen sein. Alternativ kann eine der Elektroden (erste Elektrode 1 und zweite Elektrode 2) mit dem ersten Einsteller 31 für ein elektrisches Feld und dem zweiten Einsteller 32 für ein elektrisches Feld versehen sein. Der erste Einsteller 31 für ein elektrisches Feld ist auf der Ebene vorgesehen, die mit der Ebene identisch ist, die mit der ersten Elektrode 1 (zweiten Elektrode 2) unter den durch die X- und Y-Achsen definierten Ebenen versehen ist. Der zweite Einsteller 32 für ein elektrisches Feld ist vorzugsweise auf der Ebene vorgesehen, die mit der Ebene identisch ist, die mit der ersten Elektrode 1 (zweiten Elektrode 2) unter den durch die X- und Y-Achse definierten Ebenen versehen ist.
Der erste Einsteller 31 für ein elektrisches Feld wird mit Bezug auf die 19 bis 30 beschrieben. Die Vorrichtung 20 zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität (Bildlesevorrichtung 40) gemäß Ausführungsform 2 umfasst die erste Elektrode 1, die einer der Elektroden entspricht, und die zweite Elektrode 2, die der anderen der Elektroden entspricht und von der zumindest ein Teil der ersten Elektrode 1 über den Transportweg 5 gegenüberliegt. Die erste Elektrode 1 und die zweite Elektrode 2 weisen leitende Muster auf, die die Profile der Elektroden definieren. Zumindest eine der ersten Elektrode 1 oder der zweiten Elektrode 2 weist den ersten Einsteller 31 für ein elektrisches Feld zum Einstellen des elektrischen Feldes 9 auf, der zumindest einer der drei Typen ist, die einen inneren Spalt 33, der innerhalb des Profils ausgebildet ist, eine Kerbe 34, die sich von dem Profil nach innen erstreckt, und eine Zahnung 45, die durch das Profil mit einer gezahnten Kante definiert ist, umfassen.
In 19 bis 21 ist der erste Einsteller 31 für ein elektrisches Feld der innere Spalt 33. Der innere Spalt 33 hat eine Form, die durch einen im leitenden Muster gebildeten Hohlraum definiert ist, wie z. B. eine Kreisform (Ellipse oder vollständig rund) oder ein Vieleck. 19 bis 21 illustrieren rechteckige innere Spalte 33. 19 veranschaulicht einen Fall, in dem die erste Elektrode 1 in Querrichtung diskontinuierliche leitende Muster aufweist. 20 veranschaulicht einen Fall, in dem die erste Elektrode 1 ein in Querrichtung kontinuierliches leitendes Muster aufweist. Der Abschnitt (A) von 21 veranschaulicht eines der in 19 dargestellten leitenden Muster der ersten Elektrode 1. Der Abschnitt (B) von 21 zeigt das in 20 dargestellte Leiterbild der ersten Elektrode 1, bei dem der mittlere Teil weggelassen ist. Es erübrigt sich zu erwähnen, dass eines der in 19 dargestellten leitenden Muster der ersten Elektrode 1 mit einer Vielzahl von ersten Einstellern 31 für ein elektrisches Feld (innere Spalte 33) versehen sein kann.
22 ist ein Diagramm, das die Verteilungen der elektrischen Feldstärke an den einzelnen Positionen zwischen den Elektroden in der Vorrichtung 20 zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität (Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität gemäß Ausführungsform 2), in der der in den 19 bis 21 dargestellte erste Einsteller 31 für ein elektrisches Feld auch an der zweiten Elektrode 2 vorgesehen ist, und einer Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität (Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität in einem Vergleichsbeispiel), in der kein erster Einsteller 31 für ein elektrisches Feld an der ersten Elektrode 1 oder der zweiten Elektrode 2 vorgesehen ist, darstellt. In 22 zeigt die vertikale Achse eine Verteilung der elektrischen Feldstärke (P), und die horizontale Achse zeigt einen Spalt d, der eine Position zwischen den Elektroden (erste Elektrode 1 und zweite Elektrode 2) darstellt. Die durchgezogene Linie stellt die Verteilung der elektrischen Feldstärke in der Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität gemäß Ausführungsform 2 dar. Die schwarz-weiß gestrichelte Linie stellt die Verteilung der elektrischen Feldstärke in der Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität in einem Vergleichsbeispiel dar.
In 22 entspricht „0“ auf der horizontalen Achse der elektrischen Feldstärke in der Mitte zwischen der ersten Elektrode 1 und der zweiten Elektrode 2 innerhalb des Transportwegs 5. Die negative Seite auf der horizontalen Achse entspricht der Seite der ersten Elektrode 1. Die positive Seite auf der horizontalen Achse entspricht der Seite der zweiten Elektrode 2. Wie aus 22 ersichtlich ist, sind bei der Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität (Bildlesevorrichtung) gemäß Ausführungsform 2 die Variationen in der Stärke des elektrischen Feldes 9 in der Nähe sowohl der ersten Elektrode 1 (negative Seite) als auch der zweiten Elektrode 2 (positive Seite) innerhalb des Transportwegs 5 geringer als bei dem Vergleichsbeispiel. Eine Variation in der elektrischen Feldstärke in der Umgebung der ersten Elektrode 1 kann reduziert werden, indem die erste Elektrode 1 mit dem ersten Einsteller 31 für ein elektrisches Feld versehen wird. Ebenso kann eine Variation der elektrischen Feldstärke in der Umgebung der zweiten Elektrode 2 reduziert werden, indem die zweite Elektrode 2 mit dem ersten Einsteller 31 für ein elektrisches Feld versehen wird.
23 zeigt ein Beispiel, bei dem der erste Einsteller 31 für ein elektrisches Feld (innerer Spalt 33) eine elliptische Form aufweist. Der Abschnitt (A) von 23 veranschaulicht eines der leitenden Muster, die in der Querrichtung diskontinuierlich sind und in der ersten Elektrode 1 enthalten sind. Der Abschnitt (B) von 23 veranschaulicht das in Querrichtung kontinuierliche leitende Muster, das in der ersten Elektrode 1 enthalten ist, wobei der mittlere Teil weggelassen ist. Es erübrigt sich zu erwähnen, dass eines der im Abschnitt (A) von 23 dargestellten leitenden Muster der ersten Elektrode 1 mit einer Vielzahl von ersten Einstellern 31 für ein elektrisches Feld (innere Spalte 33) versehen sein kann. Der erste Einsteller 31 für ein elektrisches Feld (innerer Spalt 33) hat eine Form, die durch einen im leitenden Muster der ersten Elektrode 1 (zweiten Elektrode 2) gebildeten Hohlraum definiert ist. Der erste Einsteller 31 für ein elektrisches Feld (innerer Spalt 33) wird auch als eine Öffnung betrachtet, die in einem leitenden Muster der ersten Elektrode 1 (zweiten Elektrode 2) ausgebildet ist.
Der erste Einsteller 31 für ein elektrisches Feld kann auch die Kerbe 34 sein. Die Kerbe 34 definiert das Profil der ersten Elektrode 1 oder der zweiten Elektrode 2 mit zumindest einer von einer Π-Form, einer E-Form, oder einer Stufenform.
24 zeigt ein Beispiel, in dem der erste Einsteller 31 für ein elektrisches Feld (Kerbe 34) eine Π-Form definiert. Der Abschnitt (A) von 24 veranschaulicht eines der leitenden Muster, die in Querrichtung diskontinuierlich sind und in der ersten Elektrode 1 enthalten sind. Der Abschnitt (B) von 24 zeigt das in Querrichtung kontinuierliche leitende Muster, das in der ersten Elektrode 1 enthalten ist, wobei der mittlere Teil weggelassen ist. Es erübrigt sich zu erwähnen, dass eines der im Abschnitt (A) von 24 dargestellten leitenden Muster der ersten Elektrode 1 mit einer Vielzahl von ersten Einstellern 31 für ein elektrisches Feld (Kerben 34) versehen sein kann. Diese Struktur entspricht den ersten Einstellern 31 für ein elektrisches Feld (Kerben 34), die eine E-Form definieren, wie in 25 dargestellt. Die Struktur entspricht auch den Kammzahnkerben 34.
25 zeigt ein Beispiel, in dem die ersten Einsteller 31 für ein elektrisches Feld (Kerben 34) eine E-Form definieren. Der Abschnitt (A) von 25 veranschaulicht eines der leitenden Muster, die in der Querrichtung diskontinuierlich sind und in der ersten Elektrode 1 enthalten sind. Der Abschnitt (B) von 25 veranschaulicht das in Querrichtung kontinuierliche leitende Muster, das in der ersten Elektrode 1 enthalten ist, wobei der mittlere Teil weggelassen ist. Es erübrigt sich zu erwähnen, dass eines der im Abschnitt (A) von 25 dargestellten leitenden Muster der ersten Elektrode 1 mit einer Vielzahl von ersten Einstellern 31 für ein elektrisches Feld (Kerben 34) versehen sein kann. Diese Struktur entspricht den Kammzahnkerben 34. Bei den in den Figuren nicht dargestellten stufenförmigen Kerben 34 handelt es sich um die Kammzahnkerben 34, deren schmale leitende Muster in der Transportrichtung unterschiedliche Längen aufweisen, um eine Stufenform zu definieren.
26 zeigt ein Beispiel, in dem der erste Einsteller 31 für ein elektrisches Feld (Kerbe 34) eine gekrümmte Π-Form definiert. Der Abschnitt (A) von 26 veranschaulicht eines der leitenden Muster, die in Querrichtung diskontinuierlich sind und in der ersten Elektrode 1 enthalten sind. Der Abschnitt (B) von 26 zeigt ein in der Querrichtung kontinuierliches leitendes Muster, das in der ersten Elektrode 1 enthalten ist, wobei der mittlere Teil weggelassen ist. Es erübrigt sich zu erwähnen, dass eines der im Abschnitt (A) von 26 dargestellten leitenden Muster der ersten Elektrode 1 mit einer Vielzahl von ersten Einstellern 31 für ein elektrisches Feld (Kerben 34) versehen sein kann. Diese Struktur entspricht den ersten Einstellern 31 für ein elektrisches Feld (Kerben 34), die eine in 25 dargestellte E-Form mit gekrümmten Kanten definieren.
27 zeigt ein Beispiel, in dem der erste Einsteller 31 für ein elektrisches Feld (Kerbe 34) eine spitze Π-Form definiert. Der Abschnitt (A) von 27 veranschaulicht eines der leitenden Muster, die in Querrichtung diskontinuierlich sind und in der ersten Elektrode 1 enthalten sind. Der Abschnitt (B) von 27 veranschaulicht das in Querrichtung kontinuierliche leitende Muster, das in der ersten Elektrode 1 enthalten ist, wobei der mittlere Teil weggelassen ist. Es erübrigt sich zu erwähnen, dass eines der im Abschnitt (A) von 27 dargestellten leitenden Muster der ersten Elektrode 1 mit einer Vielzahl von ersten Einstellern 31 für ein elektrisches Feld (Kerben 34) versehen sein kann.
Diese Struktur entspricht den ersten Einstellern 31 für ein elektrisches Feld (Kerben 34), die eine in 25 dargestellte E-Form mit spitzen Enden definieren.
Der erste Einsteller 31 für ein elektrisches Feld kann auch die Zahnung 35 sein. Die Zahnung 35 definiert das Profil der ersten Elektrode 1 oder der zweiten Elektrode 2 mit zumindest einer von einer dreieckigen gezahnten Kante, einer rechteckigen gezahnten Kante oder einer wellenförmigen gezahnten Kante. Die unter Bezugnahme auf 24 bis 27 beschriebenen Kerben 34 können auch als Zahnungen 35 bezeichnet werden. Zum Beispiel entsprechen die in 24 und 25 dargestellten Kerben 34 den Zahnungen 35, die rechteckige gezahnte Kanten definieren.
28 zeigt ein Beispiel, in dem der erste Einsteller 31 für ein elektrisches Feld (Zahnung 35) eine dreieckige gezahnte Kante definiert. Der Abschnitt (A) von 28 veranschaulicht eines der leitenden Muster, die in der Querrichtung diskontinuierlich sind und in der ersten Elektrode 1 enthalten sind. Der Abschnitt (B) von 28 veranschaulicht das in Querrichtung diskontinuierliche leitende Muster, das in der ersten Elektrode 1 enthalten ist, wobei der mittlere Teil weggelassen ist. Es erübrigt sich zu erwähnen, dass eines der im Abschnitt (A) von 28 dargestellten leitenden Muster der ersten Elektrode 1 mit einer Vielzahl von ersten Einstellern 31 für ein elektrisches Feld (Zahnungen 35) versehen sein kann.
29 und 30 zeigen jeweils ein Beispiel, bei dem der erste Einsteller 31 für ein elektrisches Feld (Zahnung 35) eine wellenförmige gezahnte Kante definiert. Der Abschnitt (A) von 29 und der Abschnitt (A) von 30 zeigen jeweils eines der in Querrichtung diskontinuierlichen leitenden Muster, die in der ersten Elektrode 1 enthalten sind. Der Abschnitt (B) von 29 und der Abschnitt (B) von 30 zeigen jeweils das in Querrichtung kontinuierliche leitende Muster, das in der ersten Elektrode 1 enthalten ist, wobei der mittlere Teil weggelassen ist. Es erübrigt sich zu erwähnen, dass eines der im Abschnitt (A) von 29 oder im Abschnitt (A) von 30 dargestellten leitenden Muster der ersten Elektrode 1 mit einer Vielzahl von ersten Einstellern 31 für ein elektrisches Feld (Zahnungen 35) versehen sein kann. Die in 29 dargestellte Zahnung 35 unterscheidet sich von der in 30 dargestellten Zahnung 35 durch die Steilheit des Kurvenverlaufs. Die in 30 dargestellte Zahnung 35 definiert eine steilere Kurve. Eine solche Zahnung 35, die eine steilere Kurve definiert, entspricht der Kammzahnkerbe 34. Selbstverständlich kann die in 29 dargestellte Zahnung 35 aufgrund einer anderen Definition auch als Kammzahnkerbe 34 bezeichnet werden.
Die obige Beschreibung bezieht sich auf ein Beispiel, bei dem die Kerbe 34 oder die Zahnung 35, die als erster Einsteller 31 für ein elektrisches Feld dienen, entlang einer sich in Querrichtung erstreckenden Kante der ersten Elektrode 1 (zweiten Elektrode 2) auf einer Seite in Transportrichtung ausgebildet sind. Selbstverständlich können die Kerbe 34 oder die Zahnung 35, die als erster Einsteller 31 für ein elektrisches Feld dienen, auch entlang der anderen Kante der ersten Elektrode 1 (zweiten Elektrode 2), die sich in Querrichtung auf der anderen Seite in Transportrichtung erstreckt, ausgebildet sein. Alternativ können die Kerbe 34 oder die Zahnung 35, die als erster Einsteller 31 für ein elektrisches Feld dienen, entlang beider Kanten ausgebildet sein.
In dem Fall, in dem die erste Elektrode 1 (zweite Elektrode 2) in der Querrichtung diskontinuierliche leitende Muster aufweist, können die Kerben 34 oder die Zahnungen 35, die als die ersten Einsteller 31 für ein elektrisches Feld dienen, entlang einer der beiden Kanten der ersten Elektrode 1 (zweiten Elektrode 2), die sich in die Transportrichtung erstrecken, ausgebildet sein. Diese Idee kann auf den Fall angewendet werden, in dem die erste Elektrode 1 (zweite Elektrode 2) ein in Querrichtung kontinuierliches leitendes Muster aufweist, in der unten beschriebenen Weise. Einige der Kerben 34 oder der Zahnungen 35, die als die ersten Einsteller 31 für ein elektrisches Feld dienen, befinden sich, anders als diejenigen, die entlang zumindest einer der Kanten in der Querrichtung ausgebildet sind, innerhalb des Profils der ersten Elektrode 1 (zweiten Elektrode 2), so dass die Kerben 34 oder die Zahnungen 35 eine Form haben, die durch einen Hohlraum definiert ist, der in dem leitenden Muster der ersten Elektrode 1 (zweiten Elektrode 2) ausgebildet ist, oder als Öffnungen gelten, die in dem leitenden Muster der ersten Elektrode 1 (zweiten Elektrode 2) ausgebildet sind. Diese Kerben 34 oder Zahnungen 35, die als die ersten Einsteller 31 für ein elektrisches Feld dienen, entsprechen den inneren Spalten 33.
Diese ersten Einsteller 31 für ein elektrisches Feld, die den von den Kerben 34 oder den Zahnungen 35 abgeleiteten inneren Spalten 33 entsprechen, können an einer von der Mitte der ersten Elektrode 1 (zweiten Elektrode 2) in Transportrichtung abweichenden Position angeordnet sein. Für den Fall, dass die erste Elektrode 1 (zweite Elektrode 2) in Querrichtung diskontinuierliche leitende Muster aufweist, können die ersten Einsteller 31 für ein elektrisches Feld, die den inneren Spalten 33 entsprechen, an einer Position angeordnet sein, die von der Mitte der ersten Elektrode 1 (zweiten Elektrode 2) in Querrichtung abweicht. Obwohl die in den 19, 20, 21 und 23 dargestellten inneren Spalte 33 in Transportrichtung in der Mitte der ersten Elektrode 1 angeordnet sind, können diese inneren Spalte 33 auch an einer von der Mitte abweichenden Position angeordnet sein. Obwohl die in 19, dem Abschnitt (A) von 21 und dem Abschnitt (A) von 23 dargestellten inneren Spalte 33 in der Mitte der ersten Elektrode 1 in Querrichtung angeordnet sind, können diese inneren Spalte 33 auch an einer von der Mitte abweichenden Position angeordnet sein.
Wie oben beschrieben, definiert der erste Einsteller für ein elektrisches Feld einen Abschnitt, der leitende Muster enthält, die in der Transportrichtung diskontinuierlich sind, an jeder Position in der Querrichtung, oder definiert einen Abschnitt, der leitende Muster enthält, die in der Transportrichtung voneinander verschiedene Längen haben, an jeder Position in der Querrichtung. Im Einzelnen weist die Elektrode in einem Fall, in dem der Einsteller 31 für ein elektrisches Feld der innere Spalt 33 ist, einen Abschnitt auf, der leitende Muster enthält, die in der Transportrichtung diskontinuierlich sind an jeder Position in der Querrichtung, weil das leitende Muster durch den inneren Spalt unterbrochen ist. In einem Fall, in dem der Einsteller 31 für ein elektrisches Feld die Kerbe 34 oder die Zahnung 35 ist, hat die Elektrode einen Abschnitt, der leitende Muster enthält, die in der Transportrichtung voneinander verschiedene Längen aufweisen an jeder Position in der Querrichtung, aufgrund einer durch die Kerbe 34 oder die Zahnung 35 verursachten Längenvariation der leitenden Muster.
In Ausführungsform 2 können die erste Elektrode 1 und die zweite Elektrode 2 die identische Form haben. Selbstverständlich können die erste Elektrode 1 und die zweite Elektrode 2 das identische Profil haben, aber mit den ersten Einstellern 31 für ein elektrisches Feld versehen sein, die voneinander verschiedene Formen haben. Alternativ können die erste Elektrode 1 und die zweite Elektrode 2 voneinander verschiedene Profile aufweisen, aber mit den ersten Einstellern 31 für ein elektrisches Feld versehen sein, die die identische Form haben.
Der zweite Einsteller 32 für ein elektrisches Feld gemäß der Modifikation wird nun mit Bezug auf die 31 und 32 beschrieben. Die Vorrichtung 20 zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität (Bildlesevorrichtung 40) gemäß der Modifikation der Ausführungsform 2 weist die erste Elektrode 1 auf, die einer der Elektroden entspricht, und die zweite Elektrode 2, die der anderen der Elektroden entspricht, wobei zumindest ein Teil davon der ersten Elektrode 1 über den Transportweg 5 gegenüberliegt. Die erste Elektrode 1 und die zweite Elektrode 2 weisen leitende Muster auf, die die Profile der Elektroden definieren. Zumindest eine der ersten Elektrode 1 oder der zweiten Elektrode 2 enthält den zweiten Einsteller 32 für ein elektrisches Feld zum Einstellen des elektrischen Feldes 9, der ein geerdetes Erdungsmuster 37 um die Elektrode herum über einen außerhalb des Profils angeordneten äußeren Spalt 36 ist. Sowohl der äußere Spalt 36 als auch das Erdungsmuster 37 können in dem zweiten Einsteller 32 für ein elektrisches Feld enthalten sein. Das Erdungsmuster 37 wird auch als Bypass für die erste Elektrode 1 oder die zweite Elektrode 2 angesehen. Das Erdungsmuster 37, das ein von der ersten Elektrode 1 und der zweiten Elektrode 2 separates leitendes Muster ist, kann durch den äußeren Spalt 36 definiert sein, der durch Ätzen oder Fräsen des ursprünglichen leitenden Musters gebildet wird. Die erste Elektrode 1, die zweite Elektrode 2 und der zweite Einsteller 32 für ein elektrisches Feld beeinflussen die Bildung eines elektrischen Feldes zwischen der ersten Elektrode 1 und der zweiten Elektrode 2. Dementsprechend kann die Konfiguration so ausgedrückt werden, dass zumindest eine der ersten Elektrode 1 oder der zweiten Elektrode 2 mit dem zweiten Einsteller 32 für ein elektrisches Feld versehen ist.
In den 31 und 32 weist der zweite Einsteller 32 für ein elektrisches Feld den äußeren Spalt 36 und das Erdungsmuster 37 bzw. nur das Erdungsmuster 37 auf. Der äußere Spalt 36 ist ein Spalt, der zwischen der ersten Elektrode 1 und dem Erdungsmuster 37 gebildet ist. Der Abschnitt (A) von 31 zeigt einen Fall, in dem die Erdungsmuster 37 entlang der beiden sich in Querrichtung erstreckenden Kanten der ersten Elektrode 1 ausgebildet sind. Der Abschnitt (B) von 31 veranschaulicht einen Fall, bei dem das Erdungsmuster 37 entlang der Kante der ersten Elektrode 1, die sich in Querrichtung erstreckt, auf der anderen Seite in Transportrichtung ausgebildet ist. Selbstverständlich kann das Erdungsmuster 37 auch entlang der anderen Kante der ersten Elektrode 1 ausgebildet sein, die sich in Querrichtung auf der einen Seite in Transportrichtung erstreckt. Der Abschnitt (C) von 31 und 32 zeigt einen Fall, in dem das kontinuierliche Erdungsmuster 37 entlang der zwei Kanten der ersten Elektrode 1, die sich in Querrichtung erstrecken, und der zwei Kanten der ersten Elektrode 1, die sich in Transportrichtung erstrecken, ausgebildet ist. Ein solches Erdungsmuster 37 entspricht einem Schutzring 37.
Mit anderen Worten, der Schutzring 37 (Erdungsmuster 37) umgibt über den äußeren Spalt 36 zumindest eine der ersten Elektrode 1 oder der zweiten Elektrode 2. Der Schutzring 37 (Erdungsmuster 37) kann z. B. auch eine Π-Form haben. Im Detail ist der Schutzring 37 an einer sich in Querrichtung erstreckenden Kante der ersten Elektrode 1 (zweiten Elektrode 2) oder an einer sich in Transportrichtung erstreckenden Kante der ersten Elektrode 1 (zweiten Elektrode 2) offen. In der Modifikation von Ausführungsform 2 können die erste Elektrode 1 und die zweite Elektrode 2 die identische Form haben. Selbstverständlich können die erste Elektrode 1 und die zweite Elektrode 2 das identische Profil aufweisen, aber mit den ersten Einstellern 31 für ein elektrisches Feld versehen sein, die voneinander verschiedene Formen aufweisen. Alternativ können die erste Elektrode 1 und die zweite Elektrode 2 voneinander verschiedene Profile aufweisen, aber mit den ersten Einstellern 31 für ein elektrisches Feld versehen sein, die die identische Form haben.
Obwohl die Kanten des Erdungsmusters 37, die dem äußeren Spalt 36 benachbart sind, durch die geraden Linien in den 31 und 32 angedeutet sind, kann das Erdungsmuster 37 eine Kante haben, die dem äußeren Spalt 36 benachbart ist, wie die, die durch die Kerben 34 oder die Zahnungen 35 definiert ist. In dem Fall, in dem die erste Elektrode 1 (zweite Elektrode 2) mit den Kerben 34 oder den Zahnungen 35 versehen ist, kann die dem äußeren Spalt 36 gegenüberliegende Kante des Erdungsmusters 37 (dem äußeren Spalt 36 benachbarte Kante des Erdungsmusters 37) ebenfalls mit den Kerben 34 oder den Zahnungen 35 versehen sein, die mit denen der ersten Elektrode 1 (zweiten Elektrode 2) identisch sind. In diesem Fall können die Kerben 34 oder die Zahnungen 35 des Erdungsmusters 37 so eingestellt sein, dass der gleichmäßige Abstand (gleichmäßige Länge des äußeren Spalts 36) zwischen dem Erdungsmuster 37 und der ersten Elektrode 1 (zweiten Elektrode 2), die einander gegenüber liegen, erreicht wird.
In der Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität (Bildlesevorrichtung) gemäß der Modifikation von Ausführungsform 2 kann der zweite Einsteller 32 für ein elektrisches Feld, der an der ersten Elektrode 1 und der zweiten Elektrode 2 vorgesehen ist, wie der erste Einsteller 31 für ein elektrisches Feld Variationen in der elektrischen Feldstärke in der Nähe sowohl der ersten Elektrode 1 als auch der zweiten Elektrode 2 innerhalb des Transportwegs 5 reduzieren, obwohl dieser Effekt nicht in einer Grafik dargestellt ist. Eine Variation der elektrischen Feldstärke in der Nähe der ersten Elektrode 1 kann reduziert werden, indem die erste Elektrode 1 mit dem zweiten Einsteller 32 für ein elektrisches Feld versehen wird. Ebenso kann eine Variation der elektrischen Feldstärke in der Nähe der zweiten Elektrode 2 reduziert werden, indem die zweite Elektrode 2 mit dem zweiten Einsteller 32 für ein elektrisches Feld versehen wird. Es erübrigt sich zu erwähnen, dass der erste Einsteller 31 für ein elektrisches Feld und der zweite Einsteller 32 für ein elektrisches Feld auch in Kombination vorgesehen sein können. Das heißt, eine der ersten Elektrode 1 und der zweiten Elektrode 2 kann mit dem ersten Einsteller 31 für ein elektrisches Feld versehen sein, während die andere mit dem zweiten Einsteller 32 für ein elektrisches Feld versehen sein kann.
Die Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität (Bildlesevorrichtung) gemäß der vorliegenden Offenbarung weist die erste Elektrode 1 und die zweite Elektrode 2 auf, von der zumindest ein Teil der ersten Elektrode 1 über den Transportweg 5 gegenüberliegt. Die erste Elektrode 1 und die zweite Elektrode 2 erstrecken sich in die die Transportrichtung schneidende Querrichtung und haben voneinander verschiedene Formen. Alternativ weist die Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität weiterhin die erste schwebende Elektrode 1f auf, die auf der dem Transportweg 5 gegenüberliegenden Seite der ersten Elektrode 1 angeordnet ist, und die zweite schwebende Elektrode 2f, die auf der dem Transportweg 5 gegenüberliegenden Seite der zweiten Elektrode 2 angeordnet ist. Alternativ ist zumindest eine der ersten Elektrode 1 oder der zweiten Elektrode 2 mit dem ersten Einsteller 31 für ein elektrisches Feld oder dem zweiten Einsteller 32 für ein elektrisches Feld versehen.
In der Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität (Bildlesevorrichtung) gemäß der vorliegenden Offenbarung müssen die erste Elektrode 1 und die zweite Elektrode 2, die die durch die leitenden Muster definierten Profile aufweisen, nicht notwendigerweise leitende Muster aufweisen, die auf einem Substrat (dielektrische Basis), wie z. B. dem ersten Substrat 11 oder dem zweiten Substrat 12, gebildet sind, und können auch aus einer Metallplatte hergestellt sein. Der innere Spalt 32 und der äußere Spalt 36 in Ausführungsform 2 können somit freiliegende Bereiche des Substrats (dielektrische Basis) oder Räume sein. Das Erdungsmuster 37 mit dem durch das leitende Muster definierten Profil weist nicht notwendigerweise ein leitendes Muster auf, das auf dem Substrat (dielektrische Basis), wie dem ersten Substrat 11 oder dem zweiten Substrat 12, ausgebildet ist, und kann aus einer Metallplatte hergestellt sein.
Das Vorstehende beschreibt einige beispielhafte Ausführungsformen zu Erläuterungszwecken. Obwohl in der vorangegangenen Diskussion spezifische Ausführungsformen vorgestellt wurden, wird der Fachmann erkennen, dass Änderungen in Form und Detail vorgenommen werden können, ohne vom breiteren Geist und Umfang der Erfindung abzuweichen. Dementsprechend sind die Beschreibung und die Zeichnungen eher in einem illustrativen als in einem einschränkenden Sinne zu verstehen. Diese detaillierte Beschreibung ist daher nicht in einem einschränkenden Sinne zu verstehen, und der Umfang der Erfindung ist nur durch die enthaltenen Ansprüche definiert, zusammen mit dem vollen Bereich der Äquivalente, die solche Ansprüche umfassen.
Bezugszeichenliste

1: Erste Elektrode
1f: Schwebende Elektrode
2: Zweite Elektrode
2f: Schwebende Elektrode
3: Erfassungsziel
5: Transportweg
6: Erste flache Platte
7: Zweite flache Platte
7: Abdeckelement (Abdeckglas)
9: Elektrisches Feld
11: Erstes Substrat
11a, 12a: Dämpfungselement (Klebeschicht)
12: Zweites Substrat
11c, 12c: Gebogenes Segment
11e, 12e: Elektrodensegment
13a, 13b: Gehäuse
14: Bildleser
141: Erste Leseposition
142: Zweite Leseposition
15: Linsenelement
16: Sensorelement
17: Leiterplatte
17c: Verbinder
18a, 18b: Lichtquelle
20: Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität
31: Erster Einsteller für ein elektrisches Feld
32: Zweiter Einsteller für ein elektrisches Feld
33: Innerer Spalt
34: Kerbe
35: Zahnung
36: Äußerer Spalt
37: Erdungsmuster (Schutzring)
40: Bildlesevorrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2018/056443 [0003]
JP 2001240271 [0003]

Claims

Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität zum Erfassen einer Änderung der elektrostatischen Kapazität auf der Grundlage eines zwischen Elektroden gebildeten elektrischen Feldes, wobei die Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität aufweist: eine erste Elektrode, die einer der Elektroden entspricht; und eine zweite Elektrode, die einer anderen der Elektroden entspricht, wobei zumindest ein Teil der zweiten Elektrode der ersten Elektrode über einen Transportweg gegenüberliegt, der sich in eine Transportrichtung erstreckt, in der ein Erfassungsziel mit einer Schichtform transportiert wird, wobei die erste Elektrode und die zweite Elektrode leitende Muster aufweisen, die Profile der Elektroden definieren, sich in eine Querrichtung erstrecken, die die Transportrichtung schneidet, und voneinander verschiedene Formen haben.
Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität nach Anspruch 1, wobei die erste Elektrode ein in der Querrichtung kontinuierliches leitendes Muster aufweist.
Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität nach Anspruch 1, wobei die erste Elektrode in der Querrichtung diskontinuierliche leitende Muster aufweist.
Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die zweite Elektrode ein in der Querrichtung kontinuierliches leitendes Muster aufweist.
Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die zweite Elektrode in der Querrichtung diskontinuierliche leitende Muster aufweist.
Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die erste Elektrode und die zweite Elektrode voneinander verschiedene Formen in der Querrichtung aufweisen.
Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei eine der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode eine Länge aufweist, die kürzer ist als eine Länge der anderen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode in der Transportrichtung.
Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei eine der Elektroden, die einer Sendeelektrode entspricht, eine Länge aufweist, die kürzer ist als eine Länge einer anderen der Elektroden, die einer Empfangselektrode entspricht, in der Transportrichtung.
Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität nach einem der Ansprüche 1 bis 8, ferner aufweisend: eine erste schwebende Elektrode, die auf einer Seite der ersten Elektrode gegenüber dem Transportweg angeordnet ist; und eine zweite schwebende Elektrode, die auf einer Seite der zweiten Elektrode gegenüber dem Transportweg angeordnet ist.
Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität zum Erfassen einer Änderung der elektrostatischen Kapazität auf der Grundlage eines zwischen Elektroden gebildeten elektrischen Feldes, wobei die Elektroden eine erste Elektrode und eine zweite Elektrode aufweisen, die leitende Muster aufweisen, die Profile der Elektroden definieren, wobei die Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität aufweist: die erste Elektrode, die einer der Elektroden entspricht; die zweite Elektrode, die einer anderen der Elektroden entspricht, wobei zumindest ein Teil der zweiten Elektrode der ersten Elektrode über einen Transportweg gegenüberliegt, der sich in eine Transportrichtung erstreckt, in der ein Erfassungsziel mit einer Schichtform transportiert wird; eine erste schwebende Elektrode, die auf einer Seite der ersten Elektrode gegenüber dem Transportweg angeordnet ist; und eine zweite schwebende Elektrode, die auf einer Seite der zweiten Elektrode gegenüber dem Transportweg angeordnet ist.
Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität nach Anspruch 9 oder 10, ferner aufweisend ein erstes Substrat, das an einer Oberfläche mit der ersten Elektrode versehen ist und an einer anderen Oberfläche mit der ersten schwebenden Elektrode versehen ist.
Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität nach Anspruch 11, wobei das erste Substrat positioniert wird, indem es auf ein Dielektrikum geklebt oder gedrückt wird.
Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität nach Anspruch 11 oder 12, wobei das erste Substrat ein gebogenes flexibles Substrat aufweist und mit der ersten Elektrode an einer Oberfläche versehen ist, die eine Gratlinie enthält.
Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität nach einem der Ansprüche 9 bis 13, ferner aufweisend ein zweites Substrat, das an einer Oberfläche mit der zweiten Elektrode versehen ist und an einer anderen Oberfläche mit der zweiten schwebenden Elektrode versehen ist.
Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität nach Anspruch 14, wobei das zweite Substrat positioniert wird, indem es auf ein Dielektrikum geklebt oder gedrückt wird.
Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität nach Anspruch 14 oder 15, wobei das zweite Substrat ein gebogenes flexibles Substrat aufweist und mit der zweiten Elektrode an einer Oberfläche versehen ist, die eine Gratlinie enthält.
Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität nach einem der Ansprüche 9 bis 16, wobei zumindest eine der ersten schwebenden Elektrode oder der zweiten schwebenden Elektrode mit einem elektrischen Potential versorgt ist.
Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität nach einem der Ansprüche 9 bis 16, wobei zumindest eine der ersten schwebenden Elektrode oder der zweiten schwebenden Elektrode mit einer Zuleitung verbunden ist.
Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität nach einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei zumindest eine von der ersten Elektrode oder der zweiten Elektrode einen ersten Einsteller für ein elektrisches Feld zum Einstellen des elektrischen Feldes aufweist, wobei der erste Einsteller für ein elektrisches Feld zumindest einen von drei Typen aufweist, die einen inneren Spalt, der innerhalb des Profils ausgebildet ist, eine Kerbe, die sich von dem Profil nach innen erstreckt, und eine Zahnung, die durch das Profil definiert ist, das eine gezahnte Kante aufweist, umfassen.
Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität nach Anspruch 19, wobei der erste Einsteller für ein elektrisches Feld einen Abschnitt definiert, der die leitenden Muster aufweist, die in der Transportrichtung an einer beliebigen Position in der Querrichtung diskontinuierlich sind, oder einen Abschnitt definiert, der die leitenden Muster aufweist, die in der Transportrichtung an einer beliebigen Position in der Querrichtung voneinander verschiedene Längen haben.
Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität zum Erfassen einer Änderung der elektrostatischen Kapazität auf der Grundlage eines zwischen Elektroden gebildeten elektrischen Feldes, wobei die Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität aufweist: die erste Elektrode, die einer der Elektroden entspricht; und die zweite Elektrode, die einer anderen der Elektroden entspricht, wobei zumindest ein Teil der zweiten Elektrode der ersten Elektrode über einen Transportweg gegenüberliegt, der sich in eine Transportrichtung erstreckt, in der ein Erfassungsziel mit einer Schichtform transportiert wird; wobei die erste Elektrode und die zweite Elektrode leitende Muster aufweisen, die Profile der Elektroden definieren, und zumindest eine von der ersten Elektrode oder der zweiten Elektrode einen ersten Einsteller für ein elektrisches Feld zum Einstellen des elektrischen Feldes aufweist, wobei der erste Einsteller für ein elektrisches Feld zumindest einen von drei Typen aufweist, die einen inneren Spalt, der innerhalb des Profils gebildet ist, eine Kerbe, die sich von dem Profil nach innen erstreckt, und eine Zahnung, die durch das Profil definiert ist, das eine gezahnte Kante aufweist, umfassen.
Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität nach Anspruch 21, wobei die erste Elektrode und die zweite Elektrode sich in eine Querrichtung erstrecken, die die Transportrichtung schneidet, und der erste Einsteller für ein elektrisches Feld einen Abschnitt definiert, der die leitenden Muster aufweist, die in der Transportrichtung an einer beliebigen Position in der Querrichtung diskontinuierlich sind, oder einen Abschnitt definiert, der die leitenden Muster aufweist, die in der Transportrichtung an einer beliebigen Position in der Querrichtung voneinander verschiedene Längen aufweisen.
Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität nach einem der Ansprüche 19 bis 22, wobei der innere Spalt eine kreisförmige Form oder eine polygonale Form aufweist, die Kerbe das Profil definiert, das zumindest eine von einer Π-Form, einer E-Form oder einer Stufenform hat, und die Zahnung das Profil mit zumindest einer von einer dreieckigen gezahnten Kante, einer rechteckigen gezahnten Kante oder einer wellenförmigen gezahnten Kante definiert.
Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität nach einem der Ansprüche 1 bis 23, wobei zumindest eine der ersten Elektrode oder der zweiten Elektrode einen zweiten Einsteller für ein elektrisches Feld zum Einstellen des elektrischen Feldes aufweist, wobei der zweite Einsteller für ein elektrisches Feld ein Erdungsmuster um die Elektrode über einen außerhalb des Profils angeordneten äußeren Spalt aufweist.
Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität zum Erfassen einer Änderung der elektrostatischen Kapazität auf der Grundlage eines zwischen Elektroden gebildeten elektrischen Feldes, wobei die Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität aufweist: die erste Elektrode, die einer der Elektroden entspricht; und die zweite Elektrode, die einer anderen der Elektroden entspricht, wobei zumindest ein Teil der zweiten Elektrode der ersten Elektrode über einen Transportweg gegenüberliegt, der sich in eine Transportrichtung erstreckt, in der ein Erfassungsziel mit einer Schichtform transportiert wird; wobei die erste Elektrode und die zweite Elektrode leitende Muster aufweisen, die Profile der Elektroden definieren, und zumindest eine von der ersten Elektrode oder der zweiten Elektrode einen zweiten Einsteller für ein elektrisches Feld zum Einstellen des elektrischen Feldes aufweist, wobei der zweite Einsteller für ein elektrisches Feld ein Erdungsmuster um die Elektrode über einen außerhalb des Profils angeordneten äußeren Spalt aufweist.
Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität nach Anspruch 24 oder 25, wobei das Erdungsmuster die zumindest eine der ersten Elektrode oder der zweiten Elektrode über den äußeren Spalt umgibt.
Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität nach einem der Ansprüche 21, 22, 23 in Abhängigkeit von Anspruch 21 oder 22, 24 in Abhängigkeit von einem der Ansprüche 21 bis 23, 25 und 26 in Abhängigkeit von Anspruch 25, wobei die erste Elektrode und die zweite Elektrode eine identische Form aufweisen.
Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität nach einem der Ansprüche 1 bis 27, wobei die erste Elektrode und die zweite Elektrode in dem Transportweg an einer Position stromabwärts eines ersten Bildlesers in der Transportrichtung angeordnet sind, wobei der erste Bildleser ein Bild des Erfassungsziels an einer ersten Leseposition liest, die erste Elektrode und die zweite Elektrode im dem Transportweg an einer Position stromaufwärts eines zweiten Bildlesers in der Transportrichtung angeordnet sind, wobei der zweite Bildleser ein Bild des Erfassungsziels an einer zweiten Leseposition liest, und die erste Elektrode und die zweite Elektrode zwischen der ersten Leseposition und der zweiten Leseposition angeordnet sind.
Bildlesevorrichtung aufweisend: die Vorrichtung zur Erfassung der elektrostatischen Kapazität nach Anspruch 28; den ersten Bildleser; und den zweiten Bildleser.