DE2257029C3

DE2257029C3 - Einrichtung zum Magnetisieren und Abtasten magnetisierbarer Bereiche auf einem Aufzeichnungsträger

Info

Publication number: DE2257029C3
Application number: DE2257029A
Authority: DE
Inventors: David Allen Somers N.Y. 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: 1981-10-08
Also published as: US3796859A; DE2257029B2; CA989065A; FR2170509A5; GB1362105A; IT967902B; JPS5311174B2; JPS4874742A; DE2257029A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Magnetisieren begrenzter magnetisierbarer Bereiche, die auf einem bewegten Aufzeichnungsträger aufgebaut sind, 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, begrenzten magnetisierbaren Bereichen, die aus sogenannter Magnettinte bestehen können. Bei der Benutzung solcher Aufzeichnungsträger werden diese Bereiche in Aufzeichnungsstationen permanent magnetisiert. In Lesestationen erfolgt dann ein Abtasten der magnetisierten Bereiche. Die Aufzeichnungs- und 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.

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 spejcherbare 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 Abtastvorrichtungen vc-beige führt 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 einen) magneto-resistiven 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 Abtastvor richtung wird in der US-Patentschrift 34 93 694 beschrieben.

Die beanspruchte Einrichtung verwendet ebenfalls ein magneto-resistives 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 in sogenannter Längsmagnetisierung 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 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. Der Magnet kann durch einen Permanentmagneten oder durch einen Elektromagneten dargestellt werden. Die zur Magnetisierung der

so einzelnen Bereiche auf dem Aufzeichnungsträger verwendete Feldstärke beträgt einige hundert Oe, so daß diese Bereiche gesättigt werden, während die die Vormagnetisierung des magneto-resistiven Elements bewirkende Feldstärke bei etwa 10 Oe liegt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung einer beanspruchten Einrichtung,

F i g. 2 die Abhängigkeit des Widerstandes von der Magnetisierung eines magneto-resistiven Elementes,

F i g. 3 den mit dem magneto-resistiven Element verbundenen elektrischen Schaltkreis und . Fig.4 die Magnetisierungskurven für die magneti sierbaren Bereiche des Aufzeichnungsträgers.

Die F i g. I 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 alphanumerisch, 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 ι ο 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_y ist bezüglich des Streifens 14 so gerichtet, daß die vertikale Komponente Bh dieses Feldes in der Ebene des Streifens 14 liegt und die horizontale Komponente B_p dieses Feldes senkrecht zur Ebene des Streifens 14 steht Die Feldkomponente B_H ist senkrecht zur Vorzugsachse des magneto-resistiven Streifens 14 gerichtet. Das Magnetfeld M_y wirkt auf die magnetischen Zeichen 6 ein, wenn diese sich dem Schenkel 10 nähern.

Die Feldkomponente B_H verläuft senkrecht zur Oberfläche 4 des Aufzeichnungsträgers 2, so daß sie nicht zur Magnetisierung der Zeichen 6 beiträgt Die sehr große Feldkomponente B_p liegt jedoch in der Ebene des Aufzeichnungsträgers 2, so daß die magnetischen Zeichen 6 durch diese Feldkomponente stark magnetisiert werden. Das Größenverhältnis der Komponenten ß_pund B_H liegt vorzugsweise über 30. Bei einer Feldstärke von Bh von 10 Oe erhält maiv somit für die Komponente B_p 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_p 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 Bh die magnetischen Zeichen 6 auf dem Aufzeichnungsträger nicht.

Die Fig.2 und 4 dienen zur Erläuterung der Wirkungsweise der Einrichtung nach Fig. 1. Fig.2 stellt die Abhängigkeit des Widerstandes des Sireifens 14 von dessen Magnetisierung dar. Die Feldkomponente Bh bewirkt eine Vormagnetisierung des Streifens 14, so daß im Ausgangszustand, d, h, wenn der Streifen 14 nicht durch den Aufzeichnungsträger 2 beeinflußt wird, der magneio-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, 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_r und M\ den Sittigungswert M, darstellen. Das Verhältnis von Rema/ienzwert zu Sättigungswert ist kurz 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, so wie es bei getrennten Aufzeichnungsund Lesevorrichtungen der Fall ist dann kann der Remanenzwert auf die Hälfte oder sogar ein Drittel des Sättigungswertes abgesunken sein. Entsprechend niedrig sind dann auch die abgetasteten Signale.

Die F i g. 3 enthält den elektrischen Schaltkreis für die Auswertung der vom magneto-resistiven Streifen 14 abgetasteten Signale.

Der Streifen 14 wird durch einen von einem Generator 18 gelieferten, konstanten Strom l_b durchflossen. Durch den Einfluß der magnetisierten Zeichen 6 erfolgt eine Änderung des Widerstandswertes des Streifens 14, die eine entsprechende Spannungsknderung am Streifen zur Folge hat Diese Spannungsänderung wird über einen Verstärker 20 einer geeigneten Detektorschaltung 22 zugeleitet.

Die beanspruchte Einrichtung stellt durch Verwendung nur eines Magneten für die Vormagnetisierung des magneto-resistiven Elementes und für die Magnetisierung der magnetisierbarer! 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 eis die bisher bekannten Abtasteinrichtungen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

J, Einrichtung zur Magnetisierung begrenzter magnetisierbarer Bereiche, die auf einem bewegten Aufzeichnungsträger aufgebracht sind, und zum Abtasten der magnetisierten Bereiche mit einem Magneten und einem von den magnetisierten Bereichen beeinflußbaren magneto-resistiven 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 in sogenannter Längsmagnetisierung 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 Aufzeichnungsträgere 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