DE3941029A1 - Phasendiskriminierungsdetektor fuer die elektrostatische kapazitaet - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Phasendiskriminie­ rungsdetektor für die elektrostatische Kapazität. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Miniaturisierung des Detektors, bei welchem eine Elektrodenplatte auf einer Seite, die Sende- und Empfangselektroden umfaßt, und eine Elektroden­ platte auf der anderen Seite, die eine Koppelelektrode umfaßt, relativ zueinander bewegbar und einander gegenüberliegend an­ geordnet sind; hierbei ist eine Spannungsversorgung mit unter­ schiedlichen Phasen vorgesehen, die an die jeweiligen Sende­ elektrodenelemente angelegt werden, um die Phase eines elek­ trischen Signals zu ermitteln, welches auf der Empfangselek­ trode induziert wird, um so eine Änderung der elektrostati­ schen Kapazitätskopplung zwischen den genannten Elementen zu ermitteln. Ein derartiger Detektor läßt sich bei einem Ver­ schiebungsdetektor und einem Längenmeßinstrument einsetzen.

In den Fig. 10 bis 13 ist ein elektrostatischer Phasendiskri­ minierungsdetektor nach dem Stand der Technik in seinem all­ gemeinen Aufbau dargestellt.

Wie aus Fig. 10 hervorgeht, weist der Phasendiskriminierungs­ detektor für die elektrostatische Kapazität eine Elektroden­ platte 10 auf einer Seite auf, eine Elektrodenplatte auf der anderen Seite, eine Stromversorgung 30 und eine Detektorschal­ tung 40.

Die Elektrodenplatte 10 auf der einen Seite umfaßt eine Sen­ deelektrode 11, die aus mehreren Sendeelektroden-Elementen­ einheiten (Sendeelektrodenelementen 11 a bis 11 h) und einer Empfangselektrode 17 besteht. Die Sendeelektrodenelemente der­ selben Phase 11 a, 11 a, . . ., (zum Beispiel) sind mit Koppel­ leitungen 13 verbunden über Verlängerungsleitungen 5 und sind weiter mit der Stromversorgung 30 über eine flexible Verdrah­ tung 16 verbunden, wie in Fig. 12 dargestellt ist.

Die Empfangselektrode 17 ist mit der Detektorschaltung 40 über eine Ausgangsleitung 18 verbunden.

Dagegen weist, wie in Fig. 13 dargestellt ist, die Elektroden­ platte 20 auf der anderen Seite mehrere Koppelelektroden 21 und mehrere Erdelektroden 22 auf, die gegenseitig über eine Kurzschlußschaltung kurzgeschlossen sind, wobei beide alter­ nierend angeordnet sind. Jede Koppelelektrode 21 erstreckt sich in ihrer Länge über vier Sendeelektrodenelemente (bei­ spielsweise 11 a bis 11 d) und in ihrer Breite von der Sende­ elektrode 11 bis zu der Empfangselektrode 17.

Beide Elektrodenplatten 10, 20 sind einander gegenüberlie­ gend angeordnet, wie in Fig. 11 gezeigt ist, und sind längs­ verschieblich (die Vorderseite zu der Rückseite von Fig. 11).

Hierbei bezeichnet AR einen Koppelbereich für die elektrosta­ tische Kapazität. Die zugehörigen Leitungen 5, 13 sind in ei­ nem Verbindungsbereich vorgesehen, der sich von dem Koppel­ bereich AR für die elektrostatische Kapazität unterscheidet, und sind mit der flexiblen Verdrahtung 16 verbunden.

Wie aus Fig. 10 hervorgeht, umfaßt die Stromversorgung 30 ei­ nen Oszillator 31 und einen Signalgenerator 32 zur Erzeugung mehrerer (8) Signale, die sich in der Phase voneinander unter­ scheiden. Die Detektorschaltung 40 weist einen Integrierer 41 auf, einen Komparator 42, einen Flankendetektor 43, einen Phasendifferenzdetektor 44 zur Phasenunterscheidung, einen Zähler 45, und eine Anzeige 47.

Wenn die Elektrodenplatte 10 auf der einen Seite, die Strom­ versorgung 30, und die Detektorschaltung 40 auf dem Gehäuse eines Feinmeßinstrumentes zur Messung der Länge und die Elek­ trodenplatte 20 auf der anderen Seite auf einer Spindel an­ geordnet ist, die gleitbeweglich an dem Gehäuse angeordnet ist, so kann der Betrag der Verschiebung der Spindel auf der Anzeige 47 abgelesen werden.

Ein derartiger Phasendiskriminierungsdetektor auf der Grund­ lage der elektrostatischen Kapazität weist Vorteile auf bezüg­ lich eines verringerten Stromverbrauchs, einer hohen Bestän­ digkeit gegenüber Störungen, und einer hohen Auflösung, im Vergleich zu beispielsweise einem photoelektrischen Detektor und dergleichen.

Allerdings sind bei einem derartigen Detektor nach dem Stand der Technik dieselben phasenübertragenden Elektrodenelemente (beispielsweise 11 a, 11 a, . . .) mit derselben Kopplungsleitung 13 durch die entsprechenden Nebenanschlußleitungen 5 verbun­ den, wie in Fig. 12 dargestellt ist. Im einzelnen ist, wie aus Fig. 14 hervorgeht, die Nebenanschlußleitung 5 auf einem Substrat 19 der Elektrodenplatte 10 auf der einen Seite so angeordnet, daß sie sich auf derselben Höhe befindet wie das Sendeelektrodenelement, und die jeweiligen Koppelleitungen 13 sind oberhalb der Nebenanschlußleitung 5 über die elek­ trisch isolierende Schicht 1 angeordnet. Daher ist jede Neben­ anschlußleitung 5 mit der Koppelleitung 13 über einen Verbin­ dungsanschluß 6 verbunden, der dadurch erhalten wird, daß ein Durchgangsloch 3 durch die elektrisch isolierende Schicht 1 gebildet wird.

Wie aus Fig. 15 hervorgeht, ergibt sich, wenn man annimmt, daß die Breite der Koppelleitung 13 bzw. des Verbindungsanschlus­ ses W bzw. D beträgt, eine Breite D zwischen 0,1 und 0,2 mm, infolge der Einschränkung des Durchgangsloches 3 unter Berück­ sichtigung von dessen Herstellungsweise, obwohl es bezüglich der elektrischen Eigenschaften ausreicht, daß die Breite W 0,03 mm beträgt. Die Breite D führt in dem Falle von acht Pha­ sen zu einer Größe L, die erforderlich ist, um sämtliche Kop­ pelleitungen 13 auszubilden, von 0,9 bis 1,9 mm, und dies ist übertrieben groß, verglichen mit der Breite W (0,03 mm) der einzigen Koppelleitung 13, und verhindert so, daß der gesamte Detektor miniaturisiert werden kann.

Ein derartiger Detektor nach dem Stand der Art läßt sich daher nicht dazu einsetzen, um bei einem handlichen Längenmeßinstru­ ment kleiner Größe und dergleichen verwendet zu werden. Selbst wenn die Größe des Durchgangslochs 3 verringert wird, so führt die Schwierigkeit von dessen Bearbeitung zu schlechten Ausbeu­ ten und macht das Gerät kostenaufwendig. Die Ausbildung mehre­ rer Durchgangslöcher 3 ist nicht nur an sich kostenaufwendig, sondern kann dazu führen, eine unterbrochene Verdrahtung zu bewirken. Weiterhin wird, da der Verbindungsbereich zwischen der Koppelleitung 13 und der Nebenanschlußleitung 5 sich auf der Seite der Sendeelektrode 11 befindet, die Querabmessung der Elektrodenplatte 10 auf der einen Seite weiter vergrößert, und dies verhindert eine Miniaturisierung auch aus diesem Grunde.

Dagegen reicht es aus, eine relative Positionsbeziehung zwi­ schen beiden Elektrodenplatten 10, 20 genau zu gestalten, um einen derartigen Phasendiskriminierungsdetektor für die elek­ trostatische Kapazität nach dem Stand der Technik stabiler und in seinen Eigenschaften genauer auszugestalten.

Zur Lösung dieses Problems hat der Anmelder der vorliegenden Anmeldung bereits in der japanischen Gebrauchsmusteranmeldung Nr. 63-1 99 690 (noch nicht veröffentlicht) ein Detektorsystem vorgeschlagen zur sicheren Erhöhung der Stabilität der elek­ trostatischen Kapazitätskopplung zwischen der Koppelelektrode 21 und der Sende- und Empfangselektrode 11, 17 zur Verbesse­ rung des parallelen Verhaltens zwischen diesen Teilen. Das Detektorsystem umfaßt die Empfangselektrode 17, die aus mehre­ ren der Empfangselektrodenelemente 17 A, 17 B besteht, zwischen denen die Sendeelektrode 11 angeordnet ist, und Paralleldetek­ toreinrichtungen 50, die aus mehreren Integrierern 51 A, 51 B bestehen, die jeweils mit den Empfangselektrodenelementen ver­ bunden sind, einem Komparator 52 und einer Meßeinrichtung 53, wie teilweise in Fig. 3 dargestellt ist. Hierbei ist durch die Bezugsziffer 46 ein Addierer bezeichnet.

Allerdings weist ein derartiger Detektor, der mehrere der Empfangseleketrodenelemente 17 A, 17 B aufweist, wobei die Sen­ deelektrode 11 zwischen diesen angeordnet ist, insoweit Prob­ leme auf, als daß das Gerät eine beträchtliche Baugröße auf­ weist und schwer technisch ausführbar als auch kostenungünstig ist.

Im einzelnen gibt es Schwierigkeiten bei der Anordnung der je­ weiligen Nebenanschlußleitungen 5 und der Koppelleitungen 13 als Muster auf der Seite der Sendeelektrode 11 und außerhalb des Koppelbereiches AR für die elektrostatische Kapazität, wie in Fig. 11 dargestellt ist. Daher müssen sie so gelegt werden, daß sie um die Sendeelektrode 11 und die Empfangselektrode 17 (17 A, 17 B) herumgehen, um dieser gegenüber einen Abstand in Längsrichtung aufzuweisen, wie in Fig. 16 dargestellt ist. Da­ her ist die Elektrodenplatte 10 auf der einen Seite nicht nur übertrieben lang und kostenaufwendig, sondern in ihrer Ein­ setzbarkeit derart beschränkt, daß sie nicht beispielsweise zu einem handlichen Meßinstrument zusammengesetzt werden kann.

Um die Kopplungsleitung 13 innerhalb des Koppelbereiches AR für die elektrostatische Kapazität auszubilden, läßt sich ein Aufbau ersinnen, wie er in den Fig. 17 und 18 dargestellt ist, bei welchem ein abgestufter Abschnitt 19 b an einem Seitenende 19 a des Substrates 19 vorgesehen ist, welches die Elektroden­ platte 10 auf einer Seite zur Verbindung der flexiblen Ver­ drahtung 16 unter Nutzung des ausgenommenen Abschnitts 19 b bildet. Da bei diesem Aufbau allerdings das Substrat 19, welches aus einer Glasplatte hergestellt wird, selbst bearbei­ tet werden muß, um den abgestuften Abschnitt auszubilden, ist dessen Bearbeitungsvorgang schwierig und führt so zu gewichti­ gen Kostenbelastungen und einer ungenügenden Stabilität. Wenn darüber hinaus irgendwelche Abweichungen in den Abmessungen und Verbindungsfehler bei der flexiblen Verdrahtung 16 auftre­ ten, so erstreckt sich die flexible Verdrahtung 16 in eine Lücke zwischen der Koppelelektrode 21, der Sendeelektrode 11 und der Empfangselektrode 17, und führt so zu einer Verringe­ rung der Verläßlichkeit des Gerätes, beispielsweise dazu, daß dessen glatte Relativbewegung unmöglich wird und instabile Signale auftreten.

Angesichts der Nachteile des Standes der Technik stellt die vorliegende Erfindung in vorteilhafter Weise einen elektrosta­ tischen Kapazitätsdetektor des Phasendiskriminierungstyps zur Verfügung, welcher eine hohe Genauigkeit, stabile Eigenschaf­ ten und eine stabile Betriebsweise, verringerte Kosten und ei­ ne Miniaturisierung aufweist.

Entsprechend einer Zielrichtung der vorliegenden Erfindung sind mehrere der Koppelleitungen innerhalb der Breite der Sen­ deelektrode 11 aufgenommen, und Durchgangslöcher sind wesent­ lich verringert.

Im einzelnen wird ein elektrostatischer Kapazitätsdetektor des Phasendiskriminierungstyps zur Verfügung gestellt, wel­ cher eine Elektrodenplatte auf einer Seite aufweist, die aus einer Sendeelektrode und einer Empfangselektrode besteht, eine Elektrodenplatte auf einer anderen Seite aufweist, die eine Koppelelektrode umfaßt und relativbeweglich in bezug auf die Elektrodenplatte auf der einen Seite angeordnet ist, und zwar dieser gegenüberliegend, wobei eine mit der Sende­ elektrode verbundene Stromversorgung vorgesehen ist, eine mit der Empfangselektrode verbundene Detektorschaltung, und sich der elektrostatische Kapazitätsdetektor des Phasendiskrimi­ nierungstyps dadurch auszeichnet, daß eine Schicht erster Ordnung und eine Schicht zweiter Ordnung auf dem Substrat der Elektrodenplatte der einen Seite durch eine elektrisch isolie­ rende Schicht ausgebildet sind; hierbei sind mehrere Sende­ elektrodenelemente der Sendeelektrode auf der Schicht der zweiten Ordnung angeordnet, zumindest ein Ende der jeweiligen Sendeelektrodenelemente durchdringt die elektrisch isolierende Schicht und erstreckt sich zu der Schicht der ersten Ordnung, Koppelleitungen sind auf der Schicht der ersten Ordnung ange­ ordnet, durch welche die Sendeelektrodenelemente derselben Phase in Reihe miteinander verbunden sind, und jeweilige Sen­ deelektrodenelemente derselben Phase werden mit einem elektri­ schen Signal der voranstehend angegebenen Phase von der Strom­ versorgung durch die zugehörigen Kopplungsleitungen versorgt.

Bei dem voranstehend beschriebenen Aufbau gemäß der vorlie­ genden Erfindung ist die Sendeelektrode auf der Schicht der zweiten Ordnung angeordnet, die auf der Elektrodenplatte (Substrat) der einen Seite durch die elektrisch isolierende Schicht festgelegt ist, und die jeweiligen Sendeelektroden­ elemente derselben Phase sind in Reihe miteinander auf der Schicht der ersten Ordnung unterhalb verbunden. Dadurch kann das Gerät miniaturisiert werden. Daher weist die Erfindung einige Vorteile auf: Der erfindungsgemäße Detektor kann ein­ fach zu einem handlichen miniaturisierten Längenmeßinstrument zusammengebaut werden und kann einen Nachweis hoher Genauig­ keit erzielen, und die Bearbeitung der Anzahl der Durchgangs­ löcher kann verringert werden, um die elektrische und mecha­ nische Standfestigkeit und Stabilität sicherzustellen und so einen verläßlichen Betrieb sicherzustellen sowie verringerte Kosten.

Entsprechend der anderen Zielrichtung der vorliegenden Erfin­ dung wird ein elektrostatischer Kapazitätsdetektor des Pha­ sendiskriminierungstyps zur Verfügung gestellt, welcher eine Elektrodenplatte auf der einen Seite bereitstellt, die aus einer Sendeelektrode und einer Empfangselektrode besteht, ein­ schließlich mehrerer Empfangselektrodenelemente, zwischen denen die Sendeelektrode angeordnet ist, eine Elektrodenplatte auf der anderen Seite, die Koppelelektroden aufweist und rela­ tivbeweglich in bezug auf die Elektrodenplatte auf der einen Seite und dieser gegenüberliegend angeordnet ist, wobei eine Stromversorgung mit der Sendeelektrode verbunden ist, und eine Detektorschaltung an die Empfangselektrode angeschlossen ist, und wobei sich der elektrostatische Kapazitätsdetektor des Phasendiskriminierungstyps dadurch auszeichnet, daß Koppellei­ tungen, welche die Sendeelektrodenelemente derselben Phase von mehreren Sendeelektrodenelementen verbinden, und wobei die Sendeelektroden an einem Seitenende der Elektrodenplatte der einen Seite ausgenommen sind durch einen Raum zwischen beiden Empfangselektrodenelementen, und zugehörige Anschlußleitungen, die auf den Spitzenenden der jeweiligen Kupplungsleitungen zur Verbindung zwischen der Stromversorgung und den jeweiligen Kupplungsleitungen vorgesehen sind, auf leitfähigen Beschich­ tungen gebildet sind, die in enger Berührung mit einer Seiten- oder hinteren Oberfläche der Elektrodenplatte auf der einen Seite stehen.

Bei dem voranstehend beschriebenen Aufbau gemäß der vorliegen­ den Erfindung muß, da die jeweiligen Kopplungsleitungen an ei­ nem Seitenende der einen Elektrodenplatte durch einen Raum zwischen beiden Empfangselektrodenelementen herausgeführt wer­ den, nicht die Breite der einseitigen Elektrodenplatte ver­ größert werden. Weiterhin kann, da die jeweiligen Anschluß­ leitungen, welche die entsprechenden Koppelleitungen verbin­ den, sowie die flexible Verdrahtung und die Stromversorgung aus leitfähigen Beschichtungen bestehen, die in enger Berüh­ rung mit der Seiten-Oberfläche oder der hinteren Oberfläche der Elektrodenplatte auf der einen Seite stehen, der Detek­ tor miniaturisiert werden, ohne daß seine Länge vergrößert wird, ohne daß die flexible Verdrahtung in den Raum zwischen den Elektroden vorsteht, und weiterhin ohne daß ein Verbin­ dungsfehler auftritt. Daher kann eine Kostenverringerung er­ zielt werden, ein einfacherer Zusammenbau, und eine Miniatu­ risierung des Detektors, einschließlich einer äußerst genauen, stabilen und verläßlichen Bestimmung einer Änderung der elek­ trostatischen Kapazitätskopplung, wobei eine vorbestimmte elektrostatische Kapazitätskopplung und eine glatte Relativ­ bewegung zwischen beiden Elektrodenplatten beibehalten wird.

Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestell­ ter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Längsschnittansicht zur Erläuterung einer ein­ seitigen Elektrodenplatte in einer ersten Ausführungs­ form gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine Aufsicht zur Erläuterung der einseitigen Elektro­ denplatte von Fig. 1 mit teilweisen Auslassungen und entlang einer Linie II-II dieser Figur;

Fig. 3 ein Blockdiagramm zur Erläuterung des Gesamtaufbaues einer zweiten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 4 eine Aufsicht zur Erläuterung der einseitigen Elektro­ denplatte gemäß der zweiten Ausführungsform mit teil­ weisen Auslassungen;

Fig. 5 eine Vorderansicht zur Erläuterung eines Abschnittes einer dritten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 6 eine Aufsicht von Fig. 5 entlang einer Linie VI-VI dieser Figur;

Fig. 7 eine Aufsicht von Fig. 5 entlang einer Linie VII-VII dieser Figur;

Fig. 8 eine Seitenquerschnittsansicht zur Erläuterung eines Abschnitts der dritten Ausführungsform mit teilwei­ sen Auslassungen entlang einer Linie VIII-VIII von Fig. 6;

Fig. 9 eine Ansicht zur Erläuterung einer vierten Ausfüh­ rungsform gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem abgeänderten Verdrahtungsmuster von Kopplungsleitun­ gen;

Fig. 10 ein Blockdiagramm zur Erläuterung des Gesamtaufbaues eines elektrostatischen Kapazitätsdetektors des Pha­ sendiskriminierungstyps nach dem Stand der Technik;

Fig. 11 eine Ansicht zur Erläuterung der Verdrahtungssitua­ tion einer Elektrodenplatte auf einer Seite und einer Elektrodenplatte auf einer anderen Seite;

Fig. 12 eine Aufsicht zur Erläuterung der Elektrodenplatte einer Seite von Fig. 11 mit teilweisen Auslassungen und entlang einer Linie XII-XII derselben Figur;

Fig. 13 eine Aufsicht zur Erläuterung der Elektrodenplatte mit einer Seite gemäß Fig. 11 mit teilweisen Auslas­ sungen und entlang einer Linie XIII-XIII derselben Figur;

Fig. 14 eine Längsschnittansicht zur Erläuterung der Elek­ trodenplatte einer Seite von Fig. 11 mit teilweisen Auslassungen und entlang einer Linie XIV-XIV von Fig. 12;

Fig. 15 eine Ansicht zur Erläuterung der Verbindungsbeziehung zwischen Sendeelektrodenelementen und Kopplungslei­ tungen;

Fig. 16 eine Aufsicht zur Erläuterung der Elektrodenplatte mit einer Seite, wenn Anschlußleitungen außerhalb ei­ nes elektrostatischen Kapazitätskopplungsbereiches vorgesehen sind;

Fig. 17 eine Aufsicht zur Erläuterung der Elektrodenplatte mit einer Seite, wenn ein abgestufter Abschnitt vor­ gesehen ist, um die Anschlußleitungen und die fle­ xible Verdrahtung zu verbinden; und

Fig. 18 eine Seitenansicht der Elektrodenplatte einer Seite von Fig. 17, entlang einer Linie XVIII-XVIII von Fig. 17.

In den Fig. 1 und 2 ist ein elektrostatischer Kapazitätsdetek­ tor des Phasendiskriminierungstyps gemäß einer ersten bevor­ zugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert.

Wie aus den Figuren hervorgeht, weist der elektrostatische Kapazitätsdetektor des Phasendiskriminierungstyps eine Elek­ trodenplatte 10 auf einer Seite auf, eine Elektrodenplatte 20 auf einer anderen Seite, eine Stromversorgung 30 und eine De­ tektorschaltung 40.

Hierbei sind die Stromversorgung 30 und die Detektorschaltung 40 entsprechend den bereits in Fig. 10 dargestellten Teilen ausgeführt, und aus diesem Grunde ist deren Darstellung und Beschreibung weggelassen.

Die einseitige Elektrodenplatte 10 weist, wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, ein Substrat 19 auf, welches aus einer Glasplatte hergestellt ist, eine Sendeelektrode 11, in welcher mehrere Sendeelektroden-Elementeneinheiten aus mehreren (acht in dieser Ausführungsform) Sendeelektrodenelementen 11 a bis 11 h bestehen und entsprechend angeordnet sind, und eine Empfangselektrode 17, die parallel zu der Sendeelektrode 11 angeordnet ist.

Im Gegensatz hierzu weist die andere Elektrodenplatte 20, wie bei dem Aufbau nach dem Stand der Technik gemäß Fig. 12, ein aus einer Glasplatte hergestelltes Substrat 29 auf, eine Kop­ pelelektrode 21, deren Länge sich über vier Sendeelektroden­ elemente (11 a bis 11 d, 11 e bis 11 h) erstreckt und deren Brei­ te sich von der Sendeelektrode 11 bis zur Empfangselektrode 17 erstreckt, und Erdelektroden 22, die jeweils dieselbe Form aufweisen wie die Koppelelektrode 21 und alternierend mit den Koppelelektroden 21 angeordnet sind, wobei die jeweiligen Erd­ elektroden 22 gegenseitig kurzgeschlossen sind durch eine Kurzschlußanordnung 23.

Die vorliegende Erfindung weist den folgenden Aufbau mit ei­ nem technischen Merkmal auf, wie es in den Fig. 1 und 2 dar­ gestellt ist: Die Sendeelektrode 11 ist in zwei Schichten unterschiedlicher Ordnung aufgeteilt, wobei in der ersten die jeweiligen Sendeelektrodenelemente derselben Phase miteinander in Reihe geschaltet sind durch Kopplungsleitungen 13 und mit einem elektrischen Signal derselben Phase von der Stromversor­ gung 30 durch die Koppelleitungen 13 versorgt werden.

Im einzelnen ist die einseitige Elektrodenplatte 10 auf dem Substrat 19 in die Schicht erster und zweiter Ordnung hinein ausgebildet über eine erste elektrisch isolierende Schicht 1, wie in Fig. 1 dargestellt ist, und die zugehörigen Sendeelek­ troden-Elementeneinheiten 11 a bis 11 h sind in der Schicht der zweiten Ordnung und oberhalb der ersten elektrisch isolieren­ den Schicht 1 angeordnet. Beide gegenüberliegenden Enden der jeweiligen Sendeelektrodenelemente durchdringen die erste elektrisch isolierende Schicht 1, die aus einem Silizium­ dioxid- (SiO₂) Film hergestellt ist, bis in die Schicht der ersten Ordnung hinein. Im einzelnen ist ein Paar verlängerter schlitzförmiger Durchgangslöcher 3, 3 vorgesehen, die sich längs des Substrats 19 erstrecken, in der ersten elektrisch isolierenden Schicht 1, und die jeweiligen Sendeelektroden­ elemente sind zu der Schicht erster Ordnung geführt durch sich nach unten erstreckenden Leitungen 12, 12, welche durch die Durchgangslöcher 3, 3 führen und an dem Substrat 19 mit Hilfe von Kopplungsanschlüssen 14, 14 befestigt sind. Hierbei ist mit AR ein Kopplungsbereich für die elektrostatische Kapazi­ tät bezeichnet.

Die jeweiligen Sendeelektrodenelemente 11 a, 11 a, . . ., 11 b, 11 b, . . ., 11 c, 11 c, . . ., . . . derselben Phase sind in Reihe miteinander durch die Kopplungsleitungen 13 eines Schräg­ musters verbunden.

Wenn die Stromversorgung 30 mit einer der Kopplungsleitungen 13 verbunden ist, dann kann das elektrische Signal derselben Phase an alle Sendeelektrodenelemente (11 a, 11 a, . . .) angelegt werden, die in Reihe mit dieser Kopplungsleitung 13 verbunden sind. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die Kopplungs­ leitungen 13 mit der Stromversorgung 30 (Signalgenerator 32) durch die Anschlußleitungen 15 und die flexible Verdrahtung 16 verbunden.

Hierbei ist die Sendeelektrode 11 mit einer zweiten elektrisch isolierenden Schicht 2 abgedeckt, die aus einem Siliziumdi­ oxid-Film (SiO₂) hergestellt ist, und ist daher äußerst ver­ läßlich.

Weiterhin ist die Empfangselektrode 17 in der Schicht der er­ sten Ordnung oder in dem Substrat 19 angeordnet, ebenso wie die Kopplungsleitungen 13, die Kopplungsanschlüsse 14, und die Anschlußleitungen 15. In diesem Fall ist die Empfangselektrode 17 doppelt durch die erste und zweite elektrisch isolierende Schicht 1, 2 abgedeckt und daher äußerst verläßlich. Aller­ dings kann die Empfangselektrode 17 in der Schicht der zweiten Ordnung oder auf der ersten elektrisch isolierenden Schicht 1 als die Sendeelektrode 11 vorgesehen sein.

In dem wie voranstehend beschrieben aufgebauten elektrostati­ schen Kapazitätsdetektor des Phasendiskriminierungstyps ist die einseitige Elektrodenplatte 10 auf einem stationären Ge­ häuse beispielsweise eines Feinmeßinstruments zur Längenmes­ sung angeordnet, zusammen mit der Stromversorgung 30 und der Detektorschaltung 40, während die Elektrodenplatte 20 der an­ deren Seite auf einer bewegbaren Spindel angebracht ist. Die Verbindung zwischen den jeweiligen Sendeelektrodenelementen (11 a, 11 b, . . .) und der Stromversorgung 30 kann durch Verbin­ dung der flexiblen Verdrahtung 16 mit den Anschlußleitungen 15 durch die Kopplungsleitungen 13 bewerkstelligt werden, die in der Schicht der ersten Ordnung vorgesehen sind.

Daraufhin kann durch Einschalten der Stromversorgung 30 zum Anlegen eines elektrischen Signals an die jeweiligen Sende­ elektrodenelemente derselben Phase durch die flexible Verdrah­ tung 16, die Anschlußleitungen 15 und die Kopplungsleitungen 13 der Betrag der Verschiebung der Spindel in bezug auf das Gehäuse auf der Anzeige 47 der Detektorschaltung 40 bestimmt und angezeigt werden.

Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Sendeelektrode 11 in der Schicht der zweiten Ordnung angeordnet, welche durch die elektrisch isolierende Schicht 1 in der einseitigen Elek­ trodenplatte 10 unterteilt wird, wogegen die jeweiligen Sende­ elektrodenelemente derselben Phase miteinander in Reihe ge­ schaltet sind durch die Kopplungsleitungen 13 in der Schicht der ersten Ordnung unter der Schicht der zweiten Ordnung. Da­ her kann der elektrostatische Kapazitätsdetektor des Phasen­ diskriminierungstyps erheblich miniaturisiert werden, im Ver­ gleich mit dem Beispiel nach dem Stand der Technik, welches in der Fig. 12 dargestellt ist, bei welchem der Verbindungs­ bereich außerhalb des Kopplungsbereiches AR für die elektro­ statische Kapazität bereitgesteilt worden war.

Zusätzlich kann ein Paar der schlitzförmigen Durchgangslöcher 3, 3 vorgesehen sein, um beide gegenüberliegende Enden der Sendelektrodenelemente in die Schicht der ersten Ordnung hin­ ein zu erstrecken. Dieses sichert eine Verringerung der Kosten und eine Miniaturisierung des Gerätes, selbst wenn die Durch­ gangslöcher 3, 3 verhältnismäßig große Abmessungen aufweisen, und dies führt zu einer weiteren Verbesserung der Gesamtver­ läßlichkeit des Gerätes.

Darüber hinaus sind die jeweiligen Kopplungsleitungen 13 schräg parallel angeordnet, um die Sendeelektrodenelemente derselben Phase in Reihe miteinander zu verbinden. Daher gibt es genug Raum für die Breite jeder Kopplungsleitung, um die elektrische und mechanische Verläßlichkeit des Gerätes zu ver­ bessern und die Bearbeitungskosten erheblich zu verringern. Unter der Annahme, daß die Kopplungsleitung 13 eine Leitungs­ breite W von 0,03 mm aufweist, wie bei dem in Fig. 14 erläu­ terten Fall gemäß dem Stand der Technik, kann die Abmessung L bei der vorliegenden Ausführungsform auf ein Drittel oder we­ niger verringert werden.

Weiterhin weisen die jeweiligen Sendeelektrodenelemente (11 a, 11 b, . . .) dieselbe Breite auf, wie die Kopplungsanschlüsse 14, 14 und sind verbunden mit einem Paar der zugehörigen Kopp­ lungsanschlüsse 14, 14 durch die nach unten führenden Leitun­ gen 12, 12. Daher kann ein Abstand zwischen den benachbarten Sendeelektroden 11 nach Ausbildung dieser Elektroden gering ausgebildet werden, um eine Messung mit hoher Auflösung zu er­ möglichen.

Zusätzlich ist es nicht erforderlich, so viele kleine Durch­ gangslöcher zur Verfügung zu stellen wie die Anzahl der Pha­ sen beträgt, wie beim Stand der Technik. Daher kann die Be­ arbeitungsgüte wesentlich verbessert werden, um eine Kosten­ verringerung, Stabilität und Verläßlichkeit der elektrischen Eigenschaften sicherzustellen.

Nachstehend wird eine zweite bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf die Fig. 3 und 4 be­ schrieben.

Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten darin, daß eine Parallelitätsdetektoreinrichtung 50 auf neue Weise bereitgestellt ist, und daß für diesen Zweck der Aufbau der einseitigen Elektrodenplatte 10 abgeändert ist. Eine Stromversorgung 30 und eine Detektorschaltung 40 sind iden­ tisch wie bei der ersten Ausführungsform, abgesehen davon, daß ein Addierer 46 vorgesehen ist, und aus diesem Grunde wer­ den gleiche Bezeichnungen für entsprechende Teile eingesetzt, und deren Beschreibung wird weggelassen.

Die einseitige Elektrodenplatte 10 weist, wie in Fig. 4 dar­ gestellt ist, ein Substrat 19 auf, welches aus einer Glas­ platte hergestellt ist, eine Sendeelektrode 11 einschließlich Sendeelektroden-Elementeneinheiten, die aus mehreren (acht) Sendeelektrodenelementen 11 a bis 11 h bestehen, die zusammen in einer Ordnung angeordnet sind, sowie ein Paar von Empfangs­ elektrodenelementen 17 A, 17 B, zwischen denen die Sendeelektro­ denplatte 11 in der Breitenrichtung vorgesehen ist. Zwar ist die Elektrodenplatte 20 der anderen Seite identisch in ihrem grundlegenden Aufbau zu der voranstehend bei Fig. 13 beschrie­ benen Platte, allerdings ist die Breite der Koppelelektrode 21 so festgelegt, daß sie der Gesamtbreite beider Empfangselek­ trodenelemente 17 A, 17 B entspricht.

Die jeweiligen Sendeelektrodenelemente 11 a, 11 b, . . ., die in einer Schicht der zweiten Ordnung angeordnet sind, sind mit­ einander in Reihe geschaltet in einer Schicht der ersten Ord­ nung durch Kopplungsleitungen 13, wie bei der ersten Ausfüh­ rungsform. Die jeweiligen Kopplungsleitungen 13 sind an ihren Anschlüssen mit Anschlußleitungen 15 verbunden, die so ange­ ordnet sind, daß sie sich zu der Seitenoberfläche 9 V und zur rückseitigen Oberfläche 9 B des Substrats 19 erstrecken. Auf der Seite der rückwärtigen Oberfläche 9 B ist die flexible Ver­ drahtung 16 mit den jeweiligen Anschlußleitungen 15 verbunden, die weiterhin mit der Stromversorgung 30 verbunden sind.

Die Parallelitätsdetektoreinrichtung 15 dient zur Einstellung der Parallelität zwischen beiden Elektrodenplatten 10, 20 und zum Nachweis einer Änderung der Parallelität während des Betriebs des Gerätes, wenn die Elektrodenplatte 20 auf der an­ deren Seite in eine konkrete Einrichtung eingebaut wird, wie etwa in einem Fall, in welchem sie an einer Spindel beispiels­ weise eines Feinmeß-Längenmeßinstrumentes angebracht ist. Wie in Fig. 3 erläutert ist, vergleicht die Parallelitätsdetek­ toreinrichtung 50 Signalpegel, die in Integrierer 51 A, 51 B geladen werden, unter Verwendung eines Komparators 52, und zeigt auf einem Meßgerät 53 sichtbar eine relative Neigung zwischen beiden Elektrodenplatten 10, 20 an, auf der Grund­ lage der Größe und Richtung eines Unterschieds zwischen den Signalpegeln. In die jeweiligen Integrierer 51 A, 51 B werden Signale, die auf die entsprechenden Empfangselektrodenele­ mente 17 A, 17 B induziert werden, durch Ausgangsleitungen 18 A, 18 B eingegeben.

Hierbei wurde die Empfangselektrode 17 mit einem Paar der Empfangselektrodenelemente 17 A, 17 B bei der vorliegenden Aus­ führungsform ausgeführt, und zwar zu dem Zweck - abgesehen von der Anordnung der Parallelitätsdetektoreinrichtung 50 -, um die vorbestimmten Zustände der elektrostatischen Kapazi­ tätskopplung unverändert zu halten, selbst wenn irgendwelche Neigung bis zu einem gewissen Grad zwischen beiden Elektro­ denplatten 10, 20 erzeugt wird. Aus diesem Grunde umfaßt die Detektorschaltung 40 einen Addierer 46, wie in Fig. 3 dar­ gestellt ist.

Bei dem elektrostatischen Kapazitätsdetektor mit Phasendis­ kriminierung mit einem derartigen Aufbau kann die Paralleli­ tätsdetektoreinrichtung 50 die Parallelität zwischen der Elek­ trodenplatte 10 auf der einen Seite und der Elektrodenplatte 20 auf der anderen Seite einfach und genau bestimmen, wenn die Elektrodenplatte 10 auf der einen Seite auf einem stationären Gehäuse eines Feinmeß-Längenmeßinstrumentes zusammen mit der Stromversorgung 30 und der Detektorschaltung 40 angebracht ist, und beispielsweise die andere Elektrodenplatte 20 auf der bewegbaren Spindel angebracht ist. Die Verbindung unter­ einander zwischen den jeweiligen Sendeelektrodenelementen (11 a, 11 b, . . .) und der Stromversorgung 30 reicht aus, um die flexible Verdrahtung 16 mit den Anschlußleitungen 50 zu ver­ binden, die in enger Berührung mit der rückwärtigen Oberfläche 9 B der einseitigen Elektrodenplatte 10 angeordnet sind, und läßt sich daher einfach und schnell erreichen.

Durch Einschalten der Stromversorgung 30 und Anlegen von deren Versorgungsspannung an die jeweiligen Sendeelektroden­ elemente derselben Phase durch die flexible Verdrahtung 16, die zugehörigen Anschlußleitungen 15 und die jeweiligen Kopp­ lungsleitungen 13 kann der Betrag der Verschiebung der Spin­ del in bezug auf das Gehäuse des Feinmeß-Längenmeßinstrumen­ tes nachgewiesen und digital auf einer Anzeige 47 der Detek­ torschaltung 40 angezeigt werden.

Bei der zweiten Ausführungsform sind die jeweiligen Sende­ elektrodenelemente, die in der Schicht der zweiten Ordnung angeordnet sind, miteinander in der Schicht der ersten Ord­ nung durch die Kopplungsleitungen 13 verbunden. Daher stellt die zweite Ausführungsform sicher, daß die Betriebsweise und Wirkungen identisch sind zu denen der ersten Ausführungsform, etwa die Miniaturisierung und die Kostenverringerung usw. des Gerätes.

Weiterhin ist die Empfangselektrode 17 der einseitigen Elek­ trodenplatte 10 mit dem Paar der Empfangselektrodenelemente 17 A, 17 B und der Parallelitätsdetektoreinrichtung 15 aufge­ baut, welche die Parallelität zwischen der Elektrodenplatte 10 auf der einen Seite und der Elektrodenplatte 20 auf der anderen Seite nachweist, indem sie Ausgangssignale von den jeweiligen Empfangselektrodenelementen 17 A, 17 B vergleicht. Daher kann der Detektor einfach zu einem handlichen miniatu­ risierten Längenmeßinstrument und dergleichen zusammengebaut und justiert werden, zusammen mit dem hochpräzisen Nachweis der Relativverschiebung zwischen der Elektrodenplatte 10 auf der einen Seite und der Elektrodenplatte 20 auf der anderen Seite. In diesem Fall ist es nicht erforderlich, einen großen Raum (Verbindungsbereich) in dem Kopplungsbereich AR für die elektrostatische Kapazität, wie in Fig. 15 dargestellt, be­ reitzustellen für die Verbindung zwischen der Sendeelektrode 11 und der Stromversorgung 30. Es ist daher auch aus dieser Sicht der Dinge möglich, das Gerät zu miniaturisieren und wei­ terhin die Mehrfunktionseigenschaften des Gerätes zu fördern.

Zusätzlich ist die flexible Verdrahtung 16 mit den Anschluß­ leitungen 15 auf der Seite der rückwärtigen Oberfläche 9 B der Elektrodenplatte 10 auf einer Seite verbunden, so daß die Ver­ bindungsarbeit einfach und schnell zusammen mit der Verbesse­ rung der Verläßlichkeit der Verbindung durchgeführt werden kann. Da die Abmessungen (insbesondere die Dicke) der flexib­ len Verdrahtung 16 keine Rolle spielen, kann weiterhin der Auswahlstandard für die elektrische Kapazität und die mecha­ nische Festigkeit wesentlich vergrößert werden, was in bezug auf die Leistungen und die Kosten sehr vorteilhaft ist.

Hierbei ist es wesentlich, obwohl bei den voranstehend be­ schriebenen Ausführungsformen die erste elektrisch isolieren­ de Schicht 1 so ausgebildet war, daß sie die gesamte Ober­ fläche des Substrats 19 bedeckt, daß in dieser Situation die Sendeelektrode 11 und die jeweiligen Kopplungsleitungen 13 daran gehindert werden, daß sie kurzgeschlossen werden, wenn die jeweiligen Sendeelektrodenelemente 11 a, 11 b, . . . dersel­ ben Phase, die in der Schicht der zweiten Ordnung angeordnet sind, untereinander in Reihe geschaltet werden in der Schicht der ersten Ordnung, die unterhalb der Schicht der zweiten Ordnung ausgebildet ist, über die jeweiligen Kopplungsleitun­ gen 13. Daher kann die elektrisch isolierende Schicht teil­ weise zwischen den Sendeelektrodenelementen und den Kopplungs­ leitungen 13 vorgesehen werden.

Nachstehend wird eine dritte bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf die Fig. 5 bis 8 be­ schrieben.

Die dritte Ausführungsform umfaßt, wie bei der in Fig. 3 dar­ gestellten zweiten Ausführungsform, eine Elektrodenplatte 10 auf einer Seite, eine Elektrodenplatte 20 auf einer anderen Seite, eine Stromversorgung 30, eine Detektorschaltung 40 und eine Parallelitätsdetektoreinrichtung 50.

Die Stromversorgung und die Detektorschaltung 40 sind iden­ tisch mit den in Fig. 10 dargestellten konventionellen Teilen, und daher wird auf eine Beschreibung verzichtet.

Die Elektrodenplatte 10 auf einer Seite weist, wie in Fig. 5 und 6 dargestellt ist, ein aus einer Glasplatte hergestelltes Substrat 19 auf, eine Sendeelektrode 10 einschließlich mehre­ rer Sendeelektroden-Elementeneinheiten, die aus mehreren (acht) Sendeelektrodenelementen 11 a bis 11 h bestehen, wobei die Einheiten in einer Reihenfolge angeordnet sind, und eine Sendeelektrode 17, die aus einem Paar von Sendeelektrodenele­ menten 17 A, 17 B besteht, zwischen denen die Sendeelektrode 11 angeordnet und in ihrer Breitenrichtung beschränkt ist.

Dagegen weist die Elektrodenplatte 20 auf der anderen Seite ein Glasplattensubstrat 29 auf, Koppelelektroden 21, wobei jede Elektrode sich mit ihrer Länge über die vier Sendeelek­ trodenelemente (11 a bis 11 d, 11 e bis 11 h) erstreckt und sich ihre Breite über vier Empfangselektrodenelemente 17 A, 17 B er­ streckt, und Erdelektroden 22, die alternierend in bezug auf die Koppelelektroden 21 angeordnet sind, wobei jede Erdelek­ trode dieselbe Form aufweist wie jede Koppelelektrode 21 und die jeweiligen Erdelektroden 22 gegenseitig über eine Kurz­ schlußschaltung 23 kurzgeschlossen sind.

Die vorliegende Erfindung weist hierbei den folgenden Aufbau mit technischen Merkmalen auf, wie in Fig. 5 und 6 dargestellt ist: Jeweilige Koppelleitungen 13 werden zu dem einen Seiten­ ende 19 a der einseitigen Elektrodenplatte 10 durch einen Raum zwischen den Empfangselektrodenelementen 17 A, 17 B herausgelei­ tet, und jeweilige Anschlußleitungen 15 sind aus leitfähigen Beschichtungen gebildet die in enger Berührung mit der Sei­ tenoberfläche 9 V oder der rückwärtigen Oberfläche 9 B des Sub­ strats 19 auf der Elektrodenplatte 10 einer Seite angeordnet sind.

Im einzelnen sind die jeweiligen Sendeelektrodenelemente der jeweiligen Sendeelektroden-Elementeneinheiten, wobei die Ele­ mente dieselbe Phase aufweisen, beispielsweise 11 a und 11 a, mit denselben Koppelleitungen 13 durch zugehörige Nebenverbin­ dungsleitungen 15 verbunden, und die jeweiligen Koppelleitun­ gen 13 sind zu dem unteren Abschnitt von Fig. 6 herausgeleitet durch einen Raum zwischen beiden Empfangselektrodenelementen 17 A, 17 B.

Konkret sind die jeweiligen Nebenverbindungsleitungen 5 auf der Oberfläche des Substrats 19 ausgebildet und abgedeckt mit einer ersten Isolierschicht 1, die einen Siliziumdioxid-Film aufweist (SiO₂). Die jeweiligen Kopplungsleitungen 13 sind auf der ersten Isolierschicht 1 ausgebildet und mit den zuge­ hörigen Nebenverbindungsleitungen 5 durch Durchgangslöcher 3 verbunden, welche durch die erste Isolierschicht 1 hindurch ausgebildet sind. Die gesamte Oberfläche des Gerätes ist mit einer zweiten Isolierschicht 2 abgedeckt, die einen Silizium­ dioxid-Film (SiO₂) aufweist. Selbstverständlich wurden die Sendeelektrodenelemente und die Empfangselektrodenelemente auf dem Substrat 19 als die Nebenverbindungsleitungen 5 ausgebil­ det.

Auf den Spitzen der jeweiligen Kopplungsleitungen 13 bereit­ gestellte Anschlüsse, also die zugehörigen Anschlußleitungen 15 zur Verbindung der jeweiligen Kopplungsleitungen 13 mit der flexiblen Verdrahtung 16, werden eng in einem Körper über der Oberfläche, der Seitenoberfläche 9 V und der rückwärtigen Ober­ fläche 9 B des Substrats 19 ausgebildet, wie in Fig. 8 darge­ stellt ist. Diese Anschlüsse werden bei der vorliegenden Aus­ führungsform ausgebildet durch Sputtern unter Verwendung einer Metallmaske.

Die jeweiligen Kopplungsleitungen 13 und die Stromversorgung 30 (Signalgenerator 32) sind miteinander durch die flexible Verdrahtung 16 verbunden, die mit den jeweiligen Anschlußlei­ tungen 15 auf der Seite der rückwärtigen Oberfläche 9 B der Elektrodenplatte 10 auf einer Seite verbunden ist.

Entsprechend der dritten Ausführungsform sind die jeweiligen Koppelleitungen 13, welche die jeweiligen Sendeelektrodenele­ mente derselben Phase verbinden, auf das eine Seitenende 19 A der Elektrodenplatte 10 auf einer Seite herausgeführt durch einen Raum zwischen dem Paar der Empfangselektrodenelemente 17 A, 17 B, und die jeweiligen Anschlußleitungen 15 sind auf den leitfähigen Beschichtungen ausgebildet, die nahe benachbart zueinander auf der Seitenoberfläche 9 V und der rückwärtigen Oberfläche 9 B des Substrats 19 angeordnet sind. Daher weist die Elektrodenplatte 10 auf der einen Seite keine erhebliche Größe auf, verglichen mit dem Beispiel nach dem Stand der Technik, welches in Fig. 16 dargestellt ist, bei welchem die jeweiligen Kopplungsleitungen 13 mit der flexiblen Verdrah­ tung 16 verbunden sind, nachdem sie nach außen von dem Kapa­ zitätskopplungsbereich AR gehen. Zusätzlich ist es nicht er­ forderlich, den abgestuften Abschnitt 19 b in dem Substrat 19 der Elektrodenplatte 10 auf einer Seite innerhalb des Kopp­ lungsbereiches AR für die elektrostatische Kapazität bereit­ zustellen, wie in Fig. 17 und 18 dargestellt ist. Daher wird verhindert, daß sich die Herstellungskosten erhöhen. Aus die­ sem Grunde kann ein ökonomischer, miniaturisierter elektro­ statischer Kapazitätsdetektor des Phasendiskriminierungstyps bereitgestellt werden, welcher eine stabile, äußerst präzise Messung ermöglicht.

Weiterhin sind die jeweiligen Anschlußleitungen 15 jeweils aus den leitfähigen Beschichtungen durch Sputtern gebildet, wobei jede ultradünn und äußerst anhaftend ist. Daher können die Sendeelektrode 11 und die Stromversorgung 30 sicher mitein­ ander verbunden werden, und die Anschlußleitungen 15 und die flexible Verdrahtung 16 können so angeordnet werden, daß sie sich nicht in einen Raum zwischen beiden Elektrodenplatten 10, 20 hineinerstrecken. Daher kann die Verläßlichkeit des Gerätes weiter verbessert werden.

Da weiterhin die Parallelitätsdetektoreinrichtung 5 vorgesehen ist, können nicht nur beide Elektrodenplatten 10, 20 einfach zusammengebaut und eingestellt werden, sondern es kann auch eine relative Lagebeziehung zwischen beiden Elektrodenplatten 10, 20 in einer vorbestimmten Anordnung gehalten werden, auch in bezug auf die Ausbildung der Empfangselektrode 17 mit dem Paar der Elektrodenelemente 17 A, 17 B einschließlich der da­ zwischen angeordneten Sendeelektrode 11, um die elektrostati­ sche Kapazitätskopplung zwischen beiden Elektrodenplatten 10, 20 stabil zu halten.

Zwar wurden in der dritten Ausführungsform die Anschlußlei­ tungen 15 so gelegt, daß sie sich von der Seitenoberfläche 9 V der einseitigen Elektrodenplatte 10 zu deren rückwärtiger Oberfläche 9 B erstrecken, sie können allerdings auch so an­ geordnet sein, daß sie an der Seitenoberfläche 9 V der einsei­ tigen Elektrodenplatte 10 enden.

Zusätzlich ist es offenbar, obwohl die Anschlußleitungen 15 auf den Spitzen der Kopplungsleitung 13 vorgesehen waren, daß dann, wenn die Kopplungsleitungen 13 so ausgebildet sind, daß ihre Breite konstant ist, sich verstehen sollte, daß die Spitzen dieser Kopplungsleitungen 13 die Anschlußleitungen 15 ausbilden. Wenn allerdings jede Anschlußleitung 15 so ausge­ bildet würde, daß ein breiteres Teil als die Kopplungsleitung 13 wie bei der voranstehend beschriebenen Ausführungsform ge­ bildet wird, so könnte die Verbindung der Anschlußleitung 15 mit der flexiblen Verdrahtung 16 einfach ausgeführt werden, und der Kontaktwiderstand zwischen diesen könnte weiter ver­ ringert werden. Zusätzlich können die jeweiligen Anschlußlei­ tungen 15, die über die Seitenoberfläche 9 V und die rückwär­ tige Oberfläche 9 B des Substrats 19 gelegt werden, direkt durch Sputtern ausgebildet werden.

Obwohl weiterhin die Ausgangsleitungen 18 A, 18 B an dem einen Seitenende in der Breitenrichtung der einseitigen Elektroden­ platte 10 herausgeführt wurden, können sie in einer Längsrich­ tung der einseitigen Elektrodenplatte 10 herausgeführt werden, wie bei den Kopplungsleitungen 13, und auf der Seitenober­ fläche 9 V und der rückwärtigen Oberfläche 9 B des Substrats 19 ausgebildet werden, um weiterhin die Größe der einseitigen Elektrodenplatte 10 in deren Breitenrichtung zu verringern.

Zwar wurden die Kopplungsleitungen 13 links und rechts in bezug auf die Sendeelektrode 11, vier an jeder Seite, angeord­ net, jedoch kann darüber hinaus der Verlegeweg jeder Kopp­ lungsleitung 13 willkürlich ausgewählt werden. Beispielsweise kann, als in Fig. 9 dargestellte vierte bevorzugte Ausfüh­ rungsform, die Kopplungsleitung 13 auf einer Seite (auf der linken Seite in der Figur) der Sendeelektrode 11 konzentriert werden. Es ist wesentlich, daß sie mit dem einen Seitenende 19 a des Substrats 19 zwischen beiden Empfangselektrodenele­ menten 17 A, 17 B herausgeleitet werden kann.

Zwar wurden bestimmte bevorzugte Ausführungsformen gezeigt und beschrieben, es wird jedoch darauf hingewiesen, daß zahlreiche Änderungen und Modifikationen hierbei vorgenommen werden kön­ nen, ohne von dem Schutzumfang der gesamten Anmeldeunterlagen abzuweichen.

Claims (10)

1. Elektrostatischer Kapazitätsdetektor des Phasendiskrimi­ nierungstyps mit einer Elektrodenplatte (10) auf einer Seite, die aus einer Sendeelektrode (11) und aus einer Empfangselektrode (17) besteht, mit einer Elektrodenplat­ te (20) an der anderen Seite, welche eine Koppelelektrode (21) aufweist und relativbeweglich in bezug auf die Elek­ trodenplatte auf der einen Seite und dieser gegenüber­ liegend angeordnet ist, mit einer an die Sendeelektrode angeschlossenen Stromversorgung (30), und mit einer an die Empfangselektrode angeschlossenen Detektorschaltung (40), dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodenplatte der einen Seite auf ihrem Substrat (19) durch eine elek­ trisch isolierende Schicht (1) in eine Schicht erster Ordnung und eine Schicht zweiter Ordnung unterteilt ist, daß mehrere Sendeelektrodenelemente (11 a, 11 h), welche die Sendeelektrode bilden, in der Schicht der zweiten Ordnung angeordnet sind und an deren Ende in die elek­ trisch isolierende Schicht eindringen und sich in die Schicht erster Ordnung hineinerstrecken, daß die Sende­ elektrodenelemente derselben Phase miteinander in Reihe geschaltet sind in der Schicht der ersten Ordnung über Koppelleitungen (13), und daß die jeweiligen Sendeelek­ trodenelemente derselben Phase mit einem elektrischen Signal dieser selben Phase von der Stromversorgung durch die jeweiligen Koppelleitungen versorgt werden.

2. Elektrostatischer Kapazitätsdetektor des Phasendiskrimi­ nierungstyps nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppelleitungen (13) schräg und parallel zueinander angeordnet sind.

3. Elektrostatischer Kapazitätsdetektor des Phasendiskrimi­ nierungstyps nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendeelektrodenelemente (11 a-11 h) und die Koppellei­ tungen (13) miteinander durch Durchgangslöcher (3) verbun­ den sind, welche an dem Ende des Sendeelektrodenelements ausgebildet sind.

4. Elektrostatischer Kapazitätsdetektor des Phasendiskrimi­ nierungstyps nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendeelektrode (11) mit einer zweiten elektrisch iso­ lierenden Schicht (2) abgedeckt ist.

5. Elektrostatischer Kapazitätsdetektor des Phasendiskrimi­ nierungstyps nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangselektrode (17) in der Schicht der ersten Ord­ nung zusammen mit den Koppelleitungen (13), Verbindungs­ anschlüssen (14) und Anschlußleitungen (15) angeordnet ist.

6. Elektrostatischer Kapazitätsdetektor des Phasendiskrimi­ nierungstyps nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweiligen Sendeelektrodenelemente (11 a-11 h) im wesentlichen dieselbe Breite aufweisen wie die Verbindungs­ anschlüsse (14), und jeweils mit Paaren entsprechender Ver­ bindungsanschlüsse durch nach unten gerichtete Leitungen (12) verbunden sind.

7. Elektrostatischer Kapazitätsdetektor des Phasendiskrimi­ nierungstyps nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangselektrode (17) mit einem Paar von Empfangs­ elektrodenelementen (17 A, 17 B) versehen ist, und daß eine Parallelitätsdetektoreinrichtung (50) vorgesehen ist, um eine Parallelität zwischen der Elektrodenplatte (10) auf der einen Seite und der Elektrodenplatte (20) auf der ande­ ren Seite durch Vergleich von Ausgangssignalen der zugehö­ rigen Empfangselektrodenelemente festzustellen.

8. Elektrostatischer Kapazitätsdetektor des Phasendiskrimi­ nierungstyps nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlüsse der Koppelleitungen (30) an Anschlußleitun­ gen (15) angeschlossen sind, die sich zu der Seitenober­ fläche (9 V) und der rückwärtigen Oberfläche (9 B) des Sub­ strats (19) erstrecken.

9. Elektrostatischer Kapazitätsdetektor des Phasendiskrimi­ nierungstyps, mit einer Elektrodenplatte (10) auf einer Seite, die aus einer Sendeelektrode (11) und aus einer Empfangselektrode (17) einschließlich eines Paares von Empfangselektrodenelementen (17 A, 17 B) besteht, zwischen welchen die Sendeelektrodenplatte angeordnet ist, mit ei­ ner Elektrodenplatte (20) auf der anderen Seite, die Kop­ pelelektroden (21) aufweist und relativbeweglich in bezug auf die Elektrodenplatte der einen Seite und dieser gegen­ überliegend angeordnet ist, mit einer an die Sendeelektro­ de angeschlossenen Stromversorgung (30), und mit einer an die Empfangselektrode angeschlossenen Detektorschaltung (40), dadurch gekennzeichnet, daß Koppelleitungen (13), welche jeweilige Sendeelektrodenelemente (11 a-11 h) der­ selben Phase mehrerer Sendeelektroden-Elementeneinheiten untereinander verbinden, welche die Sendeelektrode bilden, zu dem Ende auf einer Seite der Elektrodenplatte der einen Seite durch einen Raum zwischen beiden Empfangselektroden­ elementen herausgeführt sind, und daß jeweilige Anschluß­ leitungen (15), die auf den Spitzen der jeweiligen Kopp­ lungsleitungen vorgesehen sind, um die jeweiligen Kopp­ lungsleitungen und die Stromversorgung untereinander zu verbinden, aus leitfähigen Beschichtungen bestehen, die einander eng benachbart angeordnet sind auf der Seiten­ oberfläche (9 V) oder der rückwärtigen Oberfläche (9 B) eines Substrats (19).

10. Elektrostatischer Kapazitätsdetektor des Phasendiskrimi­ nierungstyps nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß Nebenanschlußleitungen (5), welche die jeweiligen Sende­ elektrodenelemente (11 a-11 h) und die Koppelleitungen (13) untereinander verbinden, auf der Oberfläche des Substrats (19) ausgebildet und mit einer elektrisch isolierenden Schicht (1) abgedeckt sind, und daß die Koppelleitungen auf der elektrisch isolierenden Schicht ausgebildet und mit den jeweiligen Nebenanschlußleitungen über Durchgangslöcher (3) verbunden sind.