DE2257029A1

DE2257029A1 - Einrichtung zum magnetisieren und abtasten magnetisierbarer bereiche auf einem aufzeichnungstraeger

Info

Publication number: DE2257029A1
Application number: DE2257029A
Authority: DE
Inventors: David Allen Thompson
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1971-12-27
Filing date: 1972-11-21
Publication date: 1973-07-05
Also published as: IT967902B; JPS5311174B2; CA989065A; GB1362105A; JPS4874742A; FR2170509A5; DE2257029C3; DE2257029B2; US3796859A

Description

Aktenzeichen der Anmelderin: YO 971 041

Einrichtung zum Magnetisieren und Abtasten magnetisierbarer Bereiche auf einem Aufzeichnungsträger -

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Magnetisieren magnetisierbarer Bereiche auf einem bewegten Aufzeichnungsträger und zum Abtasten der magnetisierten Bereiche mit einem Magneten und einem von den magnetisierten Bereichen beeinflußbaren magneto- resistiven Element.

Verschiedene Aufzeichnungsträger, wie z.B. Schecks oder Kreditkarten, tragen Informationen in Form von an entsprechenden Stellen aufgebrachten magnetisierbaren Bereichen. Bei der Benutzung solcher Aufzeichnungsträger werden diese Bereiche in Aufzeichnungsstationen permanent magnetisiert. In Lesestationen erfolgt dann ein Abtasten der magnetisierten Bereiche. Die Aufzeichnungsund Lesestationen sind gewöhnlich räumlich voneinander getrennt, so daß in den Lesestationen nur die Remanenzmagnetisierung und nicht die ursprünglich erzeugte Magnetisierung der Bereiche abgetastet wird. Die Remanenzmagnetisierung ist im allgemeinen relativ gering; durch ein entsprechend schnelles Vorbeiführen der Aufzeichnungsträger an den Abtastvorrichtungen können jedoch in der Regel ausreichend große Lesesignale gewonnen werden.

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Die Signalhöhe ist bekanntlich bei induktiver Abtastung proportional zur Relativgeschwindigkeit der Aufzeichnungsträger gegenüber den Abtastvorrichtungen.

Es ist jedoch bei einigen Aufzeichnungsträgern erforderlich, daß nach erfolgter Magnetisierung noch zusätzliche, magnetisch speicherbare Informationen durch manuelle eingabe auf den Aufzeichnungsträger aufgebracht werden müssen. In diesem Fall können infolge der manuellen Eingabe die Aufzeichnungsträger nur sehr langsam an den Abtastvorriehtungeη vorbeigeführt werden. Die dabei erhaltenen Lesesignale sind oftmals zu klein, um noch ausgewertet werden zu können. Um diesem Mißstand abzuhelfen, ist es bekannt, eine Abtastvorrichtung mit einem magneto-resisitven Streifen herzustellen, bei der der Streifen senkrecht zu seiner Vorzugsachse vormagnetisiert wird. Die Vormagnetisierung dient dazu, den magneto-resistiven Streifen in einen Arbeitsbereich zu bringen, in dem die Änderung des Widerstandes in Abhängigkeit von der Magnetisierung am stärksten ist. Eine solche Abtastvorrichtung wird in der US-Patentschrift 3 493 694 beschrieben.

Die beanspruchte Einrichtung verwendet ebenfalls ein magnetoresistives Element zur Abfühlung der magnetisierten Bereiche. Es ist hierbei jedoch die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine gemeinsame Vorrichtung für das Magnetisieren und das Abtasten der magnetisierbaren Bereiche zu schaffen, wobei gleichzeitig eine Erhöhung der abgetasteten Signale gegenüber der bekannten Einrichtung erzielt werden soll. Diese Aufgabe wird bei der anfangs genannten Einrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Magnet in bezug auf den Aufzeichnungsträger so angeordnet ist, daß das vom Magnet erzeugte Feld mit nahezu seiner vollen Stärke die Magnetisierung der magnetisierbaren Bereiche des Aufzeichnungsträgers bewirkt und daß das magnetoresistive Element in bezug auf den Aufzeichnungsträger und auf den Magneten so angeordnet ist, daß die magnetische Vorzugsachse

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des magneto-resistiven Elementes parallel zur Ebene des Aufzeichnungsträgers liegt und daß durch einen geringen Teil des vom Magneten erzeugten Feldes eine Vormagnetisierung des magneto-resistiven Elementes senkrecht zu dessen Vorzugsachse hervorgerufen wird. Vorzugsweise ist das magneto-resistive Element zwischen den Polen des Magneten sowie senkrecht zur Ebene des Aufzeichnungsträgers angeordnet. Dex Magnet kann durch einen Permanentmagneten oder durch einen Elektromagneten dargestellt werden. Die zur Magnetisierung der einzelnen Bereiche auf dem Aufzeichnungsträger verwendete Feldstärke beträgt einige hundert Oe, so daß diese Bereiche gesättigt werden, während die die Vormagnetisierung des magnetoresistiven Elements bewirkende Feldstärke bei etwa 10 Oe liegt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer beanspruchten

Einrichtung,

Fig. 2 die Abhängigkeit des Widerstandes von der Magnetisierung eines magneto-resistiven Elementes,

Fig. 3 den mit dem magneto-resistiven Element verbundenen

elektrischen Schaltkreis und

Fig. 4 die Magnetisierungskurven für die magnetisierbaren

Bereiche des Aufzeichnungsträgers.

Die Fig. 1 zeigt einen Aufzeichnungsträger 2, der durch geeignete, nicht dargestellte Mittel in Richtung des Pfeiles bewegt wird. Auf der sichtbaren Oberfläche 4 des Aufzeichnungsträgers 2 befinden sich magnetische Zeichen 6. Diese wurden beispielsweise in flüssigem Zustand durch Aufdrucken oder Aufsprühen auf die Oberfläche 4 aufgebracht. Die Zeichen 6 sind normalerweise alphanume-

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- 4 risch, können jedoch von beliebiger Art sein.

Die Lesestation für den Aufzeichnungsträger 2 enthält einen Permanentmagneten 8 mit zwei Schenkeln 10 und 12, zwischen denen ein dünner magneto-resistiver Streifen 14 angeordnet ist. Der Streifen 14 wird durch ein elektrisch und magnetisch inertes Material 16 in seiner Lage gehalten. Das Material 16 kann aus Kunststoff, Holz oder einem anderen geeigneten Stoff bestehen. Die untere Kante des Streifens 14 und die Enden der Schenkel 10 und 12 befinden sich vorzugsweise in einer Ebene. Das vom Magneten 8 erzeugte magnetische Feld M ist bezüglich des Streifens 14 so gerichtet, daß die vertikale Komponente B„ dieses Feldes in der Ebene des Streifens 14 liegt und die horizontale Komponente B dieses Feldes senkrecht zur Ebene des Streifens 14 steht. Die Feldkomponente B„ ist senkrecht zur Vorzugsachse des magneto-resistiven Streifens 14 gerichtet. Das Magnetfeld M wirkt auf die magnetischen Zeichen 6 ein, wenn diese sich dem Schenkel 10 nähern.

Die Feldkomponente B_u verläuft senkrecht zur Oberfläche 4 des

Aufzeichnungsträgers 2, so daß sie nicht zur Magnetisierung der Zeichen 6 beiträgt. Die sehr große Feldkomponente B liegt jedoch in der Ebene des Aufzeichnungsträgers 2, so daß die magnetischen Zeichen 6 durch diese Feldkomponente stark magnetisiert werden. Das Größenverhältnis der Komponenten B und B„ liegt vorzugsweise über 30. Bei einer Feldstärke von B₁₁ von

ti H

10 Oe erhält man somit für die Komponente B eine Feldstärke von über 300 Oe. Die magnetischen Zeichen 6 werden durch das Feld des Magneten 8 stark in die Sättigung gebracht, so daß beim anschließenden Abtasten durch den magneto-resistiven Streifen 14 hohe Lesesignale erzeugt werden. Die Feldkomponente B beeinflußt den Streifen 14 nicht oder nur in ganz geringem Maße, da sie senkrecht zu diesem steht. Die Wirkung der senkrecht stehenden Komponente ist etwa um den Faktor 1000 geringer als die Wirkung der in der Streifenebene verlaufenden Komponente, Aus dem gleichen Grunde beeinflußt auch die Feldkomponente B

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die magnetischen Zeichen 6 auf dem Aufzeichnungsträger nicht.

Die Fign. 2 und 4 dienen zur Erläuterung der Wirkungsweise der Einrichtung nach Fig. 1, Fig. 2 stellt die Abhängigkeit des Widerstandes des Streifens 14 von dessen Magnetisierung dar. Die Feldkomponente B„ bewirkt eine Vormagnetisierung des Streifens 14, so daß im Ausgangszustande d.h. wenn der Streifen 14 nicht durch den Aufzeichnungsträger 2 beeinflußt wird, der magneto-resistive Streifen auf dem Punkt P in der Kurve nach Fig. 2 vormagnetisiert ist» Im Bereich dieses Punktes ist die Abhängigkeit des Widerstandes R von der Feldstärke H am größten, so daß geringe Feldstärkeänderungen _B die durch die Einwirkung der magnetisieren Zeichen 6 hervorgerufen werden, relativ große Widerstandsänderungen und somit relativ große Ausgangssignale zur Folge haben=

In Fig. 4 sind die Magnetisierungskurven für die magnetischen Zeichen 6 gezeigt. Die durchgehende Kurve stellt den Verlauf der magnetischen Induktion B in Abhängigkeit von der Feldstärke H dar, wobei vom unmagnetischen Zustand ausgegangen wird« Wenn nach Erreichen der Sättigung die Feldstärke H wieder auf Null zurückgebracht wird/ dann ändert sich die Induktion B entsprechend dem durch die strichlierte Linie wiedergegebenen Verlauf« Sie sinkt somit vom Wert M. auf den Wert M₂ ab, wobei M₂ den Remanenzwert M und M den Sättigungswert M darstellen» Das Verhältnis von Remanenzwert zu Sättigungswert .ist kurs nach dem Magnetisieren noch sehr hoch und kann im vorliegenden Beispiel nahezu den Wert 1 besitzen. Wenn jedoch zwischen dem Magnetisieren und dem Abtasten eine gewisse Zeit verstrichen ist ₀ so wie es bei getrennten Aufzeichnungs- und Lesevorrichtungen der Fall ist_f dann kann der Remanenzwert auf_die Hälfte oder sogar ein ■ Drittel des Sättigungswertes abgesunken sein. Entsprechend niedrig sind dann auch die abgetasteten Signale.

Die Fig. 3 enthält den elektrischen Schaltkreis für die Auswertung der vom magneto-resistiven Streifen 14 abgetasteten Signale,

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Der Streifen 14 wird durch einen von einem Generator 18 gelieferten, konstanten Strom I. durchflossen. Durch den Einfluß der magnetisierten Zeichen 6 erfolgt eine Änderung des Widerstandswertes des Streifens 14, die eine entsprechende Spannungsänderung am Streifen zur Folge hat. Diese Spannungsänderung wird über einen Verstärker 20 einer geeigneten Detektorschaltung zugeleitet.

Die beanspruchte Einrichtung stellt durch Verwendung nur eines Magneten für die Vormagnetisierung des magneto-resistiven Elementes und für die Magnetisierung der magnetisierbaren Bereiche auf dem Aufzeichnungsträger eine kompakte Baueinheit zum Abtasten von Schecks, Kreditkarten oder ähnlichen Dokumenten dar. Es entfällt das Erfordernis einer eigenen Magnetisierungsstation. Weiterhin liefert diese Einrichtung größere Lesesignale als die bisher bekannten Abtasteinrichtungen.

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Claims

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PATENTANSPRÜCHE

Einrichtung zur Magnetisierung magnetisierbarer Bereiche auf einem bewegten Aufzeichnungsträger und zum Abtasten
der magnetisierten Bereiche mit einem Magneten und einem von den magnetisieren» Bereichen beeinflußbaren magnetoresistiven Element, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet in bezug auf den Aufzeichnungsträger so angeordnet ist,
daß das vom Magneten erzeugte Feld mit nahezu seiner vollen Stärke die Magnetisierung der magnetisierbaren Bereiche des Aufzeichnungsträgers bewirkt und daß das magneto-resistive Element in bezug auf den Aufzeichnungsträger und auf den Magneten so angeordnet ist, daß die magnetische Vorzugsachse des magneto-resistiven Elements parallel zur Ebene des Aufzeichnungsträgers liegt und daß durch einen geringen Teil des vom Magneten erzeugten Feldes eine Vormagnetisierung des magneto-resistiven Elementes senkrecht zu
dessen Vorzugsachse hervorgerufen ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das magneto-resistive Element zwischen den Polen des
Magneten sowie senkrecht zur Ebene des Aufzeichnungsträgers angeordnet ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das magneto-resistive Element durch eine nichtmagnetische, elektrisch isolierende Trägervorrichtung zwischen den Polen des Magnets gehalten wird.
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Magnet ein Permanentmagnet ist.
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Magnet ein Elektromagnet ist.

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