JP2019522792A - 膜厚検出装置及び方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、膜厚検出装置及び方法を開示する。この装置は、共通電極（１３）と、検出電極（２３）と、共通電極電圧生成回路（１７）と、検出電極信号処理回路（２７）とを備え、第１の共通面と第１の検出表面との間に被検膜の検出通路が形成されている。共通電極電圧生成回路（１７）は、共通電極に電圧を生成させて、検出電極（２３）に有効信号電圧を誘導させ、検出電極信号処理回路（２７）は、検出電極（２３）が電圧復帰を行うように制御する復帰電圧タイミング制御回路と、検出電極（２３）における有効信号電圧を転送する検出電極有効信号電圧転送タイミング制御回路と、検出電極（１３）における復帰電圧及び有効信号電圧の差動増幅を行った後、被検膜を検出するための有効信号（ＳＩＧ）を出力する差動増幅器と、を含む。

Description

本発明は、デジタル検出分野に関し、具体的には、膜厚検出装置及び方法に関する。

周知されるように、シート状物品、例えば、用紙、レシート、プラスチック製フィルム及び紡績製品等のオンラインで連続する厚さの測定は、その対応する製品の生産、検出、処理、回收等の過程においてますます重要な地位を占めていく。近年来、電極間の静電誘導によりフィルムの厚さを検出する技術は、探求されつつあり、例えば、関連技術における静電容量式紙厚センサがあり、主として、コンデンサの容量変化を発振周波数の変化に変換させ、さらに、周波数電圧変換モジュールにより周波数の変化を電圧の変化に変換させる。また、関連技術における材料厚さの検出方法では、主として平板コンデンサの極板を厚み検出用感知素子として用い、実測対象の厚さ変化によって容量用可動極板が変位するため、平板コンデンサの容量が変化する。また、関連技術において、対向する共通電極及び検出電極により検出通路が形成され、被検出対象が検出通路を通過する時に、共通電極及び検出電極間の媒体の誘電率を変化させ、対応する検出電極に誘導される電荷数がこれに応じて変化し、検出電極における出力電圧の大きさも変化し、検出対象の厚さが異なることから、共通電極及び検出電極間の誘電率も異なり、さらに検出電極に誘導される電荷数も異なり、検出電極における出力電圧の大きさも異なっていく。このため、検出電極の電圧信号の大きさを分析処理することで、検出対象の厚さを算出することができる。

しかし、上述したいくつかの検出方式では、膜厚の検出中、膜厚検出装置が外部環境（例えば、温度、ノイズ、湿度及び電磁）の影響を受ける場合、信号歪みが生じるため、厚さの検出の正確性を損なう。

上記関連技術における膜厚検出装置が環境の影響を受けやすい問題に対して、未だに有効な対応策が提示されていない。

本発明の実施例は、関連技術における膜厚検出装置が環境の影響を受けやすい課題を少なくとも解決するように、膜厚検出装置及び方法を提供する。

本発明の実施例の一態様によれば、共通電極と、検出電極と、共通電極電圧生成回路と、検出電極信号処理回路とを備え、共通電極が検出電極に対して第１方向に対向しかつ間隔を置いて設けられ、共通電極の第１の共通面が検出電極の第１の検出表面と対向し、第１の共通面と第１の検出表面との間に被検膜の検出通路が形成される膜厚検出装置であって、共通電極電圧生成回路は、共通電極に電圧を生成させて、検出電極に有効信号電圧を誘導させ、検出電極信号処理回路は、検出電極が電圧復帰を行うように制御する復帰電圧タイミング制御回路と、検出電極における有効信号電圧を転送する検出電極有効信号電圧転送タイミング制御回路と、検出電極における復帰電圧及び有効信号電圧の差動増幅を行った後、被検膜を検出するための有効信号を出力する差動増幅器と、を含む膜厚検出装置を提供する。

装置は、共通電極電圧生成回路から共通電極に印加される電圧振幅及び幅が所定の信号の検出に適合するように制御するための制御信号を生成する共通電極電圧タイミング制御回路をさらに備えてもよい。

検出電極信号処理回路は、検出電極が電圧復帰を行った後、検出電極における復帰電圧を転送する検出電極復帰電圧転送タイミング制御回路をさらに含んでもよい。

検出電極信号処理回路は、検出電極における復帰電圧及び有効信号電圧を差動増幅器の２つの入力側に伝送する変位タイミング制御回路をさらに含んでもよい。

装置は、共通電極基板と検出電極基板とをさらに備え、共通電極が共通電極基板の第１表面に設けられ、共通電極基板の第１表面が第１方向に垂直であり、共通電極電圧生成回路が共通電極基板の第２表面に設けられ、検出電極基板が共通電極基板に対して第１方向に間隔を置いて設けられ、検出電極基板の第１表面が共通電極基板の第１表面に向き、かつ共通電極基板の第１表面に平行であり、検出電極が検出電極基板の第１表面に設けられ、検出電極信号処理回路が検出電極基板の第２表面に設けられるようにしてもよい。

装置は、共通電極筐体と検出電極筐体とをさらに備え、共通電極基板が共通電極筐体に設けられ、検出電極筐体が共通電極筐体に対して第１方向に間隔を置いて設けられ、検出電極基板が検出電極筐体に設けられるようにしてもよい。

装置は、共通電極の表面に設けられる共通電極保護層と、検出電極の表面に設けられる検出電極保護層とをさらに備えてもよい。

装置は、共通電極と共通電極保護層との間に設けられる共通電極導電性フィルムと、検出電極と検出電極保護層との間に設けられる検出電極導電性フィルムとをさらに備えてもよい。

検出電極が複数であり、複数の検出電極が第２の方向に沿って間隔を置いて設けられ、第２の方向が被検膜の移動方向に垂直であり、第１方向に垂直であるようにしてもよい。

検出電極が電極チップであるか、或いは、検出電極が電荷を誘導するセンサであってもよい。

本発明の実施例による他の態様によれば、共通電極電圧生成回路は、共通電極に電圧を生成させて、検出電極に有効信号電圧を誘導させ、共通電極が検出電極に対して第１方向に対向しかつ間隔を置いて設けられ、共通電極の第１の共通面が検出電極の第１の検出表面と対向し、第１の共通面と第１の検出表面との間に被検膜の検出通路が形成されることと、検出電極信号処理回路における復帰電圧タイミング制御回路は、検出電極が電圧復帰を行うように制御することと、検出電極信号処理回路における検出電極有効信号電圧転送タイミング制御回路は、検出電極における有効信号電圧を転送することと、検出電極信号処理回路における差動増幅器は、検出電極における復帰電圧及び有効信号電圧の差動増幅を行った後、被検膜を検出するための有効信号を出力することと、を含む膜厚検出方法をさらに提供する。

検出電極が複数である場合、検出電極復帰電圧転送タイミングの立ち下がりエッジで各検出電極における復帰電圧を伝送する時に、復帰電圧タイミング制御回路は、復帰電圧を制御して各検出電極を復帰させ、検出電極有効信号電圧転送タイミングの立ち下がりエッジで各検出電極の有効信号電圧を伝送する時に、共通電極電圧タイミング制御回路の制御信号は、共通電極電圧生成回路が共通電極に対して電圧を印加するように制御するようにしてもよい。

本発明の実施例に係わる膜厚検出装置によれば、共通電極と、検出電極と、共通電極電圧生成回路と、検出電極信号処理回路とを備え、共通電極が検出電極に対して第１方向に対向しかつ間隔を置いて設けられ、共通電極の第１の共通面が検出電極の第１の検出表面と対向し、第１の共通面と第１の検出表面との間に被検膜の検出通路が形成され、共通電極電圧生成回路は、共通電極に電圧を生成させて、検出電極に有効信号電圧を誘導させ、検出電極信号処理回路は、検出電極が電圧復帰を行うように制御する復帰電圧タイミング制御回路と、検出電極における有効信号電圧を転送する検出電極有効信号電圧転送タイミング制御回路と、検出電極における復帰電圧及び有効信号電圧の差動増幅を行った後、被検膜を検出するための有効信号を出力する差動増幅器と、を含み、関連技術における膜厚検出装置が環境の影響を受けやすい問題を解決し、膜厚検出方法が環境の影響を回避することができる技術効果を達成する。

ここで説明する図面は、本発明をさらに理解させるためのものであり、本願の一部を構成し、また、本発明における模式的実施例及びびその説明は本発明を説明するものであり、本発明を不当に限定するものではない。図面は以下の通りである。

本発明の実施例による膜厚検出装置の模式図である。 本発明の実施例による膜厚検出装置の共通電極及び検出電極の構成模式図である。 本発明の実施例による膜厚検出方法のフローチャートである。 本発明の実施例による膜厚検出装置の信号処理フローチャートである。 本発明の実施例による膜厚検出装置の信号処理図である。 本発明の実施例による膜厚検出装置の様々な信号のタイミングチャートである。

当業者に本発明の構成をよりよく理解してもらうように、以下、本発明の実施例の図面を結合して本発明の技術的構成を明瞭かつ完全に説明する。説明する実施例は本発明の実施例の一部に過ぎず、全部ではないことは、言うまでもないことである。当業者が本発明の実施例に基づいて、創造的な労働無しに得られた他の実施例も、全て本発明の保護範囲内に含まれるべきである。

なお、本発明の明細書及び特許請求の範囲並びに上記図面に言及された「第１」、「第２」等の用語は、類似した対象を区別するためのものであり、特定の順番又は前後順序を説明するためのものではない。ここで説明した本発明の実施例をここで示した又は説明した順番以外の順番で実施可能なものにするために、このように使用された数字は適した場合であれば互いに取り替え可能なことは、理解されるべきである。また、用語である「含む」、「有する」及びそれらの如何なる変形は、排他的にならずに含まれたものをカバーすることがその意図であり、例えば、一連のステップ又はユニットを含めたプロセス、方法、システム、製品又は機器は、明確に示したステップ又はユニットに限定される必要がなく、これらのプロセス、方法、製品又は機器に対して明確に示していなかったり、固有であったりする他のステップ又はユニットを含むことができる。

（実施例１）
本発明の実施例の一態様によれば、膜厚検出装置が提供され、共通電極と、検出電極と、共通電極電圧生成回路と、検出電極信号処理回路とを備え、共通電極が検出電極に対して第１方向に対向しかつ間隔を置いて設けられ、共通電極の第１の共通面が検出電極の第１の検出表面と対向し、第１の共通面と第１の検出表面との間に被検膜の検出通路が形成され、共通電極電圧生成回路は、共通電極に電圧を生成させて、検出電極に有効信号電圧を誘導させる。検出電極信号処理回路は、復帰電圧タイミング制御回路と、検出電極有効信号電圧転送タイミング制御回路と、差動増幅器とを含み、復帰電圧タイミング制御回路は、検出電極が電圧復帰を行うように制御し、検出電極有効信号電圧転送タイミング制御回路は、検出電極における有効信号電圧を転送し、差動増幅器は、検出電極における復帰電圧及び有効信号電圧の差動増幅を行った後、被検膜を検出するための有効信号を出力する。

上述した実施例によれば、差動増幅器が検出電極における復帰電圧及び有効信号電圧の差動増幅を行った後、被検膜を検出するための有効信号を出力する構成となり、膜厚検出装置の初期出力（即ち、復帰時の出力）と真の有効信号出力との差動増幅を行うことにより、環境要素の影響を効果的に解消し、関連技術における膜厚検出装置が環境の影響を受けやすい問題を解決し、膜厚検出方法が環境の影響を回避することができる技術効果を達成する。

共通電極電圧生成回路で生成された電圧を正確なものにするために、本発明の実施例に係わる膜厚検出装置は、共通電極電圧生成回路から共通電極に印加される電圧振幅及び幅が所定の信号の検出に適合するように制御するための制御信号を生成する共通電極電圧タイミング制御回路をさらに備えてもよい。

復帰電圧の制御を効果的に図るために、本発明の実施例に係わる膜厚検出装置において、検出電極信号処理回路は、検出電極が電圧復帰を行った後、検出電極における復帰電圧を転送する検出電極復帰電圧転送タイミング制御回路をさらに含んでもよい。

検出電極における復帰電圧及び有効信号電圧を差動増幅器の２つの入力側に伝送する際に、様々な方式で行うことができ、本発明の実施例に係わる膜厚検出装置において、検出電極信号処理回路は、検出電極における復帰電圧及び有効信号電圧を差動増幅器の２つの入力側に伝送する変位タイミング制御回路をさらに含んでもよい。

膜厚検出装置の堅牢性を強めるために、本発明の実施例に係わる膜厚検出装置において、膜厚検出装置は、共通電極基板と検出電極基板とをさらに備え、共通電極が共通電極基板の第１表面に設けられ、共通電極基板の第１表面が第１方向に垂直であり、共通電極電圧生成回路が共通電極基板の第２表面に設けられ、検出電極基板が共通電極基板に対して第１方向に間隔を置いて設けられ、検出電極基板の第１表面が共通電極基板の第１表面に向き、かつ共通電極基板の第１表面に平行であり、検出電極が検出電極基板の第１表面に設けられ、検出電極信号処理回路が検出電極基板の第２表面に設けられるようにしてもよい。

膜厚検出装置の堅牢性をさらに強めるために、本発明の実施例に係わる膜厚検出装置において、膜厚検出装置は、共通電極筐体と検出電極筐体とをさらに備え、共通電極基板が共通電極筐体に設けられ、検出電極筐体が共通電極筐体に対して第１方向に間隔を置いて設けられ、検出電極基板が検出電極筐体に設けられることが好ましい。

共通電極及び検出電極が高い耐摩耗性及び耐食性を有することを保証するために、本発明の実施例に係わる膜厚検出装置において、膜厚検出装置は、共通電極の表面に設けられる共通電極保護層と、検出電極の表面に設けられる検出電極保護層とをさらに備えてもよい。

検出電極の電荷誘導強度を大きくするために、本発明の実施例に係わる膜厚検出装置において、膜厚検出装置は、共通電極と共通電極保護層との間に設けられる共通電極導電性フィルムと、検出電極と検出電極保護層との間に設けられる検出電極導電性フィルムとをさらに備えてもよい。

なお、上記検出電極は、複数であってもよく、該複数の検出電極は、第２の方向に沿って間隔を置いて設けられ、第２の方向が被検膜の移動方向に垂直であり、第１方向に垂直である。

検出電極が電極チップであるか、或いは、検出電極が電荷を誘導するセンサであってもよい。

以下、図面を結合して本発明の好適な実施例を説明する。

図１は、本発明の実施例による膜厚検出装置の模式図であり、図１に示すように、この膜厚検出装置は、共通電極１３と、検出電極２３と、共通電極電圧生成回路１７と、共通電極電圧タイミング制御回路１８と、検出電極信号処理回路２７とを備える。共通電極１３が共通電極基板１２の一方の側に設けられ、共通電極電圧生成回路１７、共通電極電圧タイミング制御回路１８が共通電極基板１２の他方の側に設けられる。検出電極２３が検出電極基板２２の一方の側に設けられ、検出電極信号処理回路２７が検出電極基板２２の他方の側に設けられる。検出電極信号処理回路２７は、復帰電圧、復帰電圧タイミング制御回路、検出電極復帰電圧転送タイミング、検出電極有効信号電圧転送タイミング、変位タイミング制御回路及び差動増幅回路からなる。共通電極基板１２及び検出電極基板２２は、また、それぞれ共通電極筐体１１及び検出電極筐体２１に設けられる。差動増幅回路が各電極における復帰電圧及び有効信号電圧を対をなして順次差動増幅した後出力することにより、出力電圧は各電極が受けた環境ノイズ影響を消去することができ、各電極の正確な走査を実現する。検出電極２３は、上記共通電極１３に対して第１方向に対向しかつ間隔を置いて設けられ、かつ上記共通電極１３の第１の共通表面が各上記検出電極の第１の検出表面と対向し、上記第１の共通表面と各上記第１の検出表面との間に被検膜の検出通路が形成される。上記検出装置における検出電極は、実際には複数の検出電極を含むことができ、かつ上記複数の検出電極は、第２の方向に沿って間隔を置いて設けられ、例えば、５ＤＰＩ、１０ＤＰＩ、５０ＤＰＩ、１００ＤＰＩ等として設けられ、検出電極として専用の電極チップを用いてもよい。上記第２の方向が上述被検膜の移動方向に垂直であり、かつ上記第１方向に垂直である。

検出電極の電荷誘導強度を大きくするために、本発明の好適な実施例において、好適な膜厚検出装置がさらに提供され、図２は、本発明の実施例による膜厚検出装置の共通電極及び検出電極の構成模式図であり、図２に示すように、共通電極１３及び検出電極２３にそれぞれ導電性フィルム１４及び２４が設けられ、導電性フィルムは、高導電性材料で形成されるフィルムであり、金又は銀等の導電性フィルムであることができ、当業者は、実際の状況に応じて適切な導電性フィルムを選択することができる。共通電極及び検出電極が高い耐摩耗性及び耐食性を有することを保証するために、共通電極及びその導電性フィルムの表面に保護層１５を塗布し、検出電極及びその導電性フィルムの表面に保護層２５を塗布する必要があり、保護層の材料は、顕著な導電性能、耐摩耗性及び耐食性を有することが好ましく、電極に保護層が塗布された後、共通電極及び検出電極の感度が高いままであることを保証し、当業者は、実際の状況に応じて適切な保護層材料を選択することができる。

（実施例２）
本発明の他の実施例によれば、膜厚検出方法の方法実施例がさらに提供され、なお、図面のフローチャートに示されるステップは、一連のコンピュータ実行可能な命令のようなコンピュータシステムに実行されることができ、そして、フローチャートに論理的順序が示されているが、しかし、場合によって、示された又は説明されたステップをここでの順番と異なる順番で実行してもよく、本発明の実施例に係わる膜厚検出方法は、本発明の実施例に提供される膜厚検出装置を実行することができる。以下、本発明の実施例に提供される膜厚検出方法について紹介する。

本実施例において、膜厚検出方法が提供され、図３は、本発明の実施例による膜厚検出方法のフローチャートであり、図３に示すように、この方法は、以下のステップＳ３０２〜ステップＳ３０８を含む。

ステップＳ３０２：共通電極電圧生成回路は、共通電極に電圧を生成させて、検出電極に有効信号電圧を誘導させ、共通電極が検出電極に対して第１方向に対向しかつ間隔を置いて設けられ、共通電極の第１の共通面が検出電極の第１の検出表面と対向し、第１の共通面と第１の検出表面との間に被検膜の検出通路が形成される。

ステップＳ３０４：検出電極信号処理回路における復帰電圧タイミング制御回路は、検出電極が電圧復帰を行うように制御する。

ステップＳ３０６：検出電極信号処理回路における検出電極有効信号電圧転送タイミング制御回路は、検出電極における有効信号電圧を転送する。

ステップＳ３０８：検出電極信号処理回路における差動増幅器は、検出電極における復帰電圧及び有効信号電圧の差動増幅を行った後、被検膜を検出するための有効信号を出力する。

上記ステップＳ３０２乃至ステップＳ３０８によれば、差動増幅器が検出電極における復帰電圧及び有効信号電圧の差動増幅を行った後、被検膜を検出するための有効信号を出力する方法となり、膜厚検出装置の初期出力（即ち、復帰時の出力）と真の有効信号出力との差動増幅を行うことにより、環境要素の影響を効果的に解消し、関連技術における膜厚検出装置が環境の影響を受けやすい問題を解決し、膜厚検出方法が環境の影響を回避することができる技術効果を達成する。

検出電極が複数である場合、検出電極復帰電圧転送タイミングの立ち下がりエッジで各検出電極における復帰電圧を伝送する時に、復帰電圧タイミング制御回路は、復帰電圧を制御して各検出電極を復帰させ、なお、検出電極復帰電圧転送タイミングの立ち下がりエッジで各検出電極における復帰電圧を伝送する時に復帰させるが、立ち下がりエッジが到来する前に復帰電圧を一定の時間で印加してもよく、復帰が不充分であることを回避する。検出電極有効信号電圧転送タイミングの立ち下がりエッジで各検出電極の有効信号電圧を伝送する時に、共通電極電圧タイミング制御回路の制御信号は、共通電極電圧生成回路が共通電極に対して電圧を印加するように制御し、なお、検出電極有効信号電圧転送タイミングの立ち下がりエッジで各検出電極の有効信号電圧を伝送する時に共通電極電圧を印加するが、立ち下がりエッジが到来する前に共通電極電圧を一定の時間で印加してもよく、具体的にはどれぐらい印加するかは、被検出対象の材質によって決めることができる。

以下、図面を結合して膜厚検出方法の信号処理及び信号処理のタイミングについて説明する。

図４は、本発明の実施例による膜厚検出装置の信号処理フローチャートであり、図４に示すように、このフローは、以下のステップＳ４０２〜Ｓ４１４を含む。

ステップＳ４０２：起動信号ＳＩを１行ずつ走査する。

ステップＳ４０４：復帰電圧タイミング制御回路ＲＥＳＥＴは、復帰電圧を制御して各電極を復帰させる。

ステップＳ４０６：検出電極復帰電圧転送タイミングＲＥＳＥＴ＿Ｔは、検出電極における復帰電圧信号ＶＥ＿１ＲＥＳＥＴ・・・ＶＥ＿ｎＲＥＳＥＴを転送する。

ステップＳ４０８：共通電極電圧タイミング制御回路の制御信号ＣＯＭは、共通電極電圧生成回路から共通電極に印加されるパルス電圧の振幅及び幅が特定した信号の検出に適合するように制御する。

ステップＳ４１０：検出電極有効信号電圧転送タイミングＣＯＭ＿Ｔは、検出電極における有効信号ＶＥ＿１ｃｏｍ・・・ＶＥ＿ｎｃｏｍを転送する。

ステップＳ４１２：変位タイミング制御回路ＳＥＬは、各電極の有効信号電圧Ｖｃｏｍ及び復帰電圧ＶＲＥＳＥＴが対をなして差動増幅器の２つの入力側に順次伝送されるように制御する。

ステップＳ４１４：差動増幅器ＡＭＰは、各電極における有効信号電圧及び復帰電圧を対をなして順次差動増幅した後出力し、信号がＳＩＧである。

上記ステップＳ４０２乃至ステップＳ４１４において、膜厚検出装置の動作時に、まず起動信号ＳＩを１行ずつ走査した後、復帰電圧タイミング制御回路ＲＥＳＥＴは、復帰電圧を制御して各電極を復帰させ、その後、検出電極復帰電圧転送タイミングＲＥＳＥＴ＿Ｔは、検出電極における復帰電圧信号ＶＥ＿１ＲＥＳＥＴ・・・ＶＥ＿ｎＲＥＳＥＴを転送する。

図５は、本発明の実施例による膜厚検出装置における信号処理図であり、図５に示すように、共通電極電圧タイミング制御回路の制御信号ＣＯＭは、共通電極電圧生成回路から共通電極に印加させるパルス電圧の振幅及び幅が特定した信号の検出に適合するように制御する。検出電極に有効な原稿厚さ電荷信号が誘導され、検出電極信号処理回路における検出電極有効信号電圧転送タイミングＣＯＭ＿Ｔを介して検出電極における有効信号ＶＥ＿１ｃｏｍ・・・ＶＥ＿ｎｃｏｍを転送し、その後、変位タイミング制御回路ＳＥＬは、各電極の有効信号電圧Ｖｃｏｍ及び復帰電圧ＶＲＥＳＥＴが対をなして差動増幅器の２つの入力側に順次伝送されるように制御し、次に、差動増幅器ＡＭＰは、各電極における有効信号電圧及び復帰電圧を対をなして順次差動増幅した後出力し、信号がＳＩＧであり、得られたＳＩＧ信号は、各検出電極が受けた環境ノイズ影響を消去しており、関連技術における膜厚検出装置が環境の影響を受けやすい問題を解決し、膜厚検出方法が環境の影響を回避することができる技術効果を達成する。

図６は、本発明の実施例による膜厚検出装置の様々な信号のタイミングチャートであり、図６に示すように、膜厚検出装置の動作時に、起動信号ＳＩ（１番目のクロック）を１行ずつ走査した後、復帰電圧タイミング制御回路ＲＥＳＥＴは、復帰電圧を制御して各電極を復帰させる。その後、検出電極復帰電圧転送タイミングＲＥＳＥＴ＿Ｔ（ｈ番目のクロック）は、検出電極における復帰電圧信号ＶＥ＿１ＲＥＳＥＴ・・・ＶＥ＿ｎＲＥＳＥＴを転送する。続いて、共通電極電圧タイミング制御回路の制御信号ＣＯＭ（i番目のクロックから始まり、検出対象によって、共通電極への電圧印加時間を合理的に制御し、つまり、ＣＯＭのパルス幅を制御する）は、共通電極電圧生成回路から共通電極に印加されるパルス電圧の振幅及び幅が検出対象の検出に適合するように制御する。検出電極に有効な原稿厚さ電圧信号が誘導され、検出電極信号処理回路における検出電極有効信号電圧転送タイミングＣＯＭ＿Ｔを介して検出電極における有効電圧信号ＶＥ＿１ｃｏｍ・・・ＶＥ＿ｎｃｏｍを転送し、その後、変位タイミング制御回路ＳＥＬ（ｋ１、ｋ２・・・ｋ＋ｎ−１、ｋ＋ｎ番目のクロック）は、各電極の有効信号電圧Ｖｃｏｍ及び復帰電圧ＶＲＥＳＥＴが対をなして差動増幅器の２つの入力側に順次伝送されるように制御する。差動増幅器ＡＭＰは、各電極における有効信号電圧及び復帰電圧を対をなして順次差動増幅した後出力し、信号がＳＩＧ（ＶＥ１、ＶＥ２・・・ＶＥｎ−１、ＶＥｎ）であり、得られたＳＩＧ信号は、各検出電極が受けた環境ノイズ影響を消去している。

なお、本発明の実施例において、検出電極復帰電圧転送タイミングＲＥＳＥＴ＿Ｔの立ち下がりエッジで各電極における復帰電圧を伝送するため、ＲＥＳＥＴ＿Ｔの立ち下がりエッジの時は、復帰電圧タイミング制御回路ＲＥＳＥＴが復帰電圧を制御して各電極を復帰させることを保証しなければならない。本発明の実施例において、検出電極有効信号電圧転送タイミングＣＯＭ＿Ｔの立ち下がりエッジで各電極の有効電圧信号を伝送するため、ＣＯＭ＿Ｔの立ち下がりエッジの時は、共通電極電圧タイミング制御回路の制御信号ＣＯＭは、共通電極電圧生成回路が共通電極に対して電圧を印加するように制御することを保証しなければならない。本発明の実施例において、検出電極が電荷を誘導するセンサであるため、検出電極に有効な厚さ信号が誘導されない時は、各検出電極ができるだけ復帰状態にあることを保証しなければならず、復帰電圧タイミング制御回路ＲＥＳＥＴが、検出電極有効信号電圧転送タイミングＣＯＭ＿Ｔ及び共通電極電圧タイミング制御回路の制御信号ＣＯＭの範囲外の領域にあっても、復帰電圧をできるだけ長く制御して各電極を復帰させることを保証する。本発明の実施例に提供される膜厚検出装置の検出電極は、１列の検出電極に限定されず、２列及び複数列の検出電極も同様に適用される。

上記本発明の実施例の番号は説明のためのものに過ぎず、実施例の優劣を示すものではない。

本発明の上述した実施例において、各実施例に対する記述はそれぞれ独自の重点があり、ある実施例について詳しく説明していない部分は、他の実施例の関連記述を参照することができる。

本願に提供されるいくつかの実施例において、開示された技術内容を他の方式で実現可能なことは、理解されるべきである。以上で説明した装置実施例はあくまでも概念的なものであり、例えば、上記ユニットの分類は論理的な機能によって分類したものであることができるが、実際の実現にあたり他の分類方式を用いてもよい。例えば、複数のユニット又はアセンブリを組み合わせたり、他のシステムに集積したりすることができ、或いは、いくつかの特徴を省略するか実行しなくてもよい。また、示された又は検討された部分同士の接続又は直接接続又は通信接続は、インターフェースを介して実現されることができ、また、ユニット又はモジュールの間接接続又は通信接続は電気的に又は他の形で実現されることができる。

上記分離した部材として説明したユニットは、物理的に分離したものであってもよいし、物理的に分離したものでなくてもよく、ユニットとして示した部材は、物理的ユニットであってもよいし、物理的ユニットでなくてもよく、つまり、同一場所に配置されてもよいし、複数のユニットに分布されてもよい。実際のニーズに応じて、その一部又は全てのユニットにより本実施例案の目的を達成することができる。

また、本発明の各実施例における各機能ユニットは、１つの処理ユニットに集積されてもよいし、それぞれのユニットごとに物理的に存在してもよく、或いは、２つ以上のユニットが１つのユニットに集積されてもよい。上記集積したユニットは、ハードウェアの形で実現されてもよいし、ソフトウェア機能ユニットの形で実現されてもよい。

上記集積したユニットは、ソフトウェア機能ユニットの形で実現されながら独立した製品として販売または使用される場合、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶されることができる。このように理解すれば、本発明の技術的構成は、本質的には、従来技術に貢献する部分、或いは、該技術的構成の全部又は一部をソフトウェア製品の形で表現することができ、該コンピュータソフトウェア製品は、コンピュータデバイス（パソコン、サーバまたはネットワークデバイス等であってもよい）に本発明の各実施例に記載の方法の全部又は一部を実行させるための若干の命令を含む記憶媒体に記憶される。上記記憶媒体は、ＵＳＢメモリ、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ、Read-Only Memory）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ、Random Access Memory）、ポータブルハードディスク、磁気ディスク又は光ディスク等、様々なプログラムのコードを記憶可能な媒体を含む。

以上、本発明の好適な実施形態のみについて説明したが、当業者であれば、本発明の原則から逸脱しない前提において若干の改善や修飾が可能であることは指摘されるべきである。これら改善や修飾も、本発明の保護範囲内に含まれるべきである。

１１ 共通電極筐体
１２ 共通電極基板
１３ 共通電極
１４ 導電性フィルム
１５ 保護層
１７ 共通電極電圧生成回路
１８ 共通電極電圧タイミング制御回路
２１ 検出電極筐体
２２ 検出電極基板
２３ 検出電極
２４ 導電性フィルム
２５ 保護層
２７ 検出電極信号処理回路

Claims (12)

1. 共通電極と、検出電極と、共通電極電圧生成回路と、検出電極信号処理回路とを備え、前記共通電極が前記検出電極に対して第１方向に対向しかつ間隔を置いて設けられ、前記共通電極の第１の共通面が前記検出電極の第１の検出表面と対向し、前記第１の共通面と前記第１の検出表面との間に被検膜の検出通路が形成される膜厚検出装置であって、
   共通電極電圧生成回路は、前記共通電極に電圧を生成させて、前記検出電極に有効信号電圧を誘導させ、
   検出電極信号処理回路は、前記検出電極が電圧復帰を行うように制御する復帰電圧タイミング制御回路と、前記検出電極における有効信号電圧を転送する検出電極有効信号電圧転送タイミング制御回路と、前記検出電極における復帰電圧及び前記有効信号電圧の差動増幅を行った後、前記被検膜を検出するための有効信号を出力する差動増幅器と、を含む膜厚検出装置。
2. 前記共通電極電圧生成回路から前記共通電極に印加される電圧振幅及び幅が所定の信号の検出に適合するように制御するための制御信号を生成する共通電極電圧タイミング制御回路をさらに備える、請求項１に記載の装置。
3. 前記検出電極信号処理回路は、前記検出電極が電圧復帰を行った後、前記検出電極における復帰電圧を転送する検出電極復帰電圧転送タイミング制御回路をさらに含む、請求項１に記載の装置。
4. 前記検出電極信号処理回路は、検出電極における前記復帰電圧及び前記有効信号電圧を前記差動増幅器の２つの入力側に伝送する変位タイミング制御回路をさらに含む、請求項１に記載の装置。
5. 共通電極基板と検出電極基板とをさらに備え、
   前記共通電極が前記共通電極基板の第１表面に設けられ、前記共通電極基板の第１表面が前記第１方向に垂直であり、前記共通電極電圧生成回路が前記共通電極基板の第２表面に設けられ、
   前記検出電極基板が前記共通電極基板に対して前記第１方向に間隔を置いて設けられ、前記検出電極基板の第１表面が前記共通電極基板の第１表面に向き、かつ前記共通電極基板の第１表面に平行であり、前記検出電極が前記検出電極基板の第１表面に設けられ、前記検出電極信号処理回路が前記検出電極基板の第２表面に設けられる、請求項１に記載の装置。
6. 共通電極筐体と検出電極筐体とをさらに備え、前記共通電極基板が前記共通電極筐体に設けられ、前記検出電極筐体が前記共通電極筐体に対して前記第１方向に間隔を置いて設けられ、前記検出電極基板が前記検出電極筐体に設けられる、請求項５に記載の装置。
7. 前記共通電極の表面に設けられる共通電極保護層と、前記検出電極の表面に設けられる検出電極保護層とをさらに備える、請求項１に記載の装置。
8. 前記共通電極と前記共通電極保護層との間に設けられる共通電極導電性フィルムと、前記検出電極と前記検出電極保護層との間に設けられる検出電極導電性フィルムとをさらに備える、請求項７に記載の装置。
9. 前記検出電極が複数であり、前記複数の検出電極が第２の方向に沿って間隔を置いて設けられ、前記第２の方向が前記被検膜の移動方向に垂直であり、前記第１方向に垂直である、請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の装置。
10. 前記検出電極が電極チップであるか、或いは、前記検出電極が電荷を誘導するセンサである、請求項９に記載の装置。
11. 共通電極電圧生成回路は、共通電極に電圧を生成させて、検出電極に有効信号電圧を誘導させ、前記共通電極が前記検出電極に対して第１方向に対向しかつ間隔を置いて設けられ、前記共通電極の第１の共通面が前記検出電極の第１の検出表面と対向し、前記第１の共通面と前記第１の検出表面との間に被検膜の検出通路が形成されることと、
    検出電極信号処理回路における前記復帰電圧タイミング制御回路は、前記検出電極が電圧復帰を行うように制御することと、
    前記検出電極信号処理回路における前記検出電極有効信号電圧転送タイミング制御回路は、前記検出電極における有効信号電圧を転送することと、
    前記検出電極信号処理回路における前記差動増幅器は、前記検出電極における復帰電圧及び前記有効信号電圧の差動増幅を行った後、前記被検膜を検出するための有効信号を出力することと、
    を含む膜厚検出方法。
12. 前記検出電極が複数である場合、
    検出電極復帰電圧転送タイミングの立ち下がりエッジで各検出電極における復帰電圧を伝送する時に、復帰電圧タイミング制御回路は、復帰電圧を制御して各検出電極を復帰させ、
    検出電極有効信号電圧転送タイミングの立ち下がりエッジで各検出電極の有効信号電圧を伝送する時に、共通電極電圧タイミング制御回路の制御信号は、共通電極電圧生成回路が前記共通電極に対して電圧を印加するように制御する、請求項１１に記載の方法。