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Technisches
Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Ändern des
Status einer magnetischen Zweistatus-Markierung für die elektronische Artikelsicherung.
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Allgemeiner
Stand der Technik
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Markierungen
für die
magnetische elektronische Artikelsicherung ("EAS")
wurden viele Jahre lang zum Schutz von Wertartikeln vor Diebstahl
verwendet. Diese EAS-Markierungen besitzen in der Regel eine signalerzeugende
Schicht aus einem magnetischen Material mit niedriger Koerzitivkraft
und hoher Permeabilität und
eine durchgängige
oder segmentierte Signalblockierungsschicht aus permanent magnetisierbarem
magnetischem Material. Wenn die Signalblockierungsschicht aktiviert
wird, verhindert sie effektiv, daß die signalerzeugende Schicht
ein Signal liefert, das von einem EAS-Detektionssystem erkennbar
ist, sodaß die
EAS-Markierung somit deaktiviert wird. Wenn die Signalblockierungsschicht
deaktiviert wird, wird die EAS-Markierung aktiviert und ein EAS-Detektionssystem
kann die Markierung erkennen. EAS-Markierungen, die wie beschrieben
aktiviert und deaktiviert werden können, werden manchmal als "Zweizustands-Markierungen" bezeichnet, um sie
von "Einzustands-Markierungen" zu unterscheiden,
die immer aktiviert sind. Bisher wurden Milliarden von Zweistatus-EAS-Markierungen
verkauft und sie schützen
Bestände
wie zum Beispiel Bibliotheksmaterialien in der ganzen Welt vor Diebstahl.
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Die
zum Aktivieren und Deaktivieren magnetischer EAS-Markierungen verwendeten Einrichtungen sind
selbst magnetisch. Das heißt,
sie können
ein Array von Magneten oder eine elektrische Spule enthalten, wodurch
ein Magnetfeld einer gewünschten
Intensität
in der Nähe einer
Arbeitsoberfläche
erzeugt wird, sodaß die
EAS-Markierungen über diese
Oberfläche
geführt
werden können,
um die Markierung selektiv zu aktivieren oder zu deaktivieren. Bestimmte
Einrichtungen, die zum Ändern
des Status einer Zweizustands-Markierung verwendet werden, haben
leider das Potential, magnetisch aufgezeichnete Medien, wie zum
Beispiel Videobänder,
zu beschädigen.
Das heißt,
magnetisch aufgezeichnete Medien können durch die Anwesenheit
eines Magnetfelds gelöscht,
unkenntlich gemacht oder beschädigt
werden. Wenn magnetisch aufgezeichnete Medien über eine Einrichtung zum Ändern des
Status einer daran angebrachten EAS-Markierung geführt werden, kann
die Einrichtung also die magnetisch aufgezeichneten Medien beschädigen. Im
Hinblick auf das obige ist es wünschenswert,
eine Einrichtung zum Deaktivieren von magnetischen Zweizustands-EAS-Markierungen bereitzustellen,
die magnetisch aufgezeichnete Medien wie zum Beispiel Videobänder nicht
beschädigt.
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Herkömmliche
Aktivierung- und Deaktivierungssysteme können EAS-Markierungen, die
zum Beispiel am Rücken
eines Buchs positioniert sind, zuverlässig aktivieren oder deaktivieren,
weil die Position und Orientierung der Markierung relativ zu dem
Magnetfeld im allgemeinen bekannt ist. Bei einer Compact Disk wird die
EAS-Markierung wahrscheinlich
auf der Disc selbst positioniert und kann sich somit in einer beliebigen
Orientierung in der X-Y-Ebene relativ zu der Hülle, in der die Disc enthalten
ist, und somit relativ zu dem angelegten Magnetfeld befinden. Herkömmliche
Einrichtungen haben diese Unbestimmtheit kompensiert, indem ein intensiveres
Magnetfeld erzeugt wird, und obwohl dies die Zuverlässigkeit
der Aktivierung und Deaktivierung vergrößert, kann es in der Umgebung
der Einrichtung angeordnete Kathodenstrahlröhren (CRTs) stören. Ferner-
können
bestimmte Kunden um Gesundheitsfragen bei erhöhten Magnetfeldern besorgt sein
(ob dies gerechtfertigt ist oder nicht) und möchten möglicherweise deshalb keine
solche herkömmliche
Aktivierungs-/Deaktivierungseinrichtung benutzen. Es wäre also
wünschenwert,
eine Einrichtung bereitzustellen, die diese Probleme überwindet.
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Kurze Darstellung
der Erfindung
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In
der Vergangenheit wurden Versuche unternommen, eine Einrichtung
zum Ändern
des Status von magnetischen Zweistatus-EAS-Markierungen bereitzustellen,
ohne magnetisch aufgezeichnete Medien zu beschädigen, indem die Intensität des Magnetfeldes
in einer kurzen Distanz einer Arbeitsoberfläche so gesteuert wird, daß die Markierung
ohne Beschädigung
der magnetisch aufgezeichneten Medien deaktiviert oder wieder aktiviert
werden kann. Das heißt,
das Magnetfeld ist in einer Distanz (entsprechend der erwarteten
Position der EAS-Markierung) stark genug, um die Markierung zu deaktivieren,
ist aber in einer zweiten, größeren Distanz (entsprechend
der erwarteten Position der magnetisch aufgezeichneten Medien) nicht
stark genug, um die magnetisch aufgezeichneten Medien zu beschädigen. Diese
Felder wurden im allgemeinen durch Verwenden eines Arrays einzelner
Magnete oder einer offenen Spule erzeugt. Obwohl dieser abstandsabhängige Ansatz einigen
Erfolg hatte, erfordert er, daß der
Benutzer die EAS-Markierung so positioniert, daß die EAS-Markierung auf die
beabsichtigte Weise über
die Arbeitsoberfläche
geführt
werden kann. Dazu ist es normalerweise erforderlich, daß die magnetisch
aufgezeichneten Medien aus ihrer Hülle oder ihrem Behälter entfernt
werden, was zeitaufwendig ist. Wenn außerdem aus einem bestimmten
Grund das Magnetfeld über
der Arbeitsoberfläche
größer als
erwartet oder entworfen ist, kann immernoch eine Beschädigung der
magnetischen Medien resultieren.
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Bei
einer Ausführungsform überwindet
die vorliegende Erfindung diese Schwierigkeiten auf die folgende
Weise. Ein in einem interessierenden Bereich im wesentlichen gleichförmiges Magnetfeld
wird mit einer Intensität
erzeugt, die groß genug
ist, um die EAS-Markierung zuverlässig zu aktivieren oder zu
deaktivieren, aber klein genug ist, um eine Beschädigung der
magnetisch aufgezeichneten Medien, wie zum Beispiel Videoband, zu
verhindern. Gewöhnliche
Videobänder
können
zum Beispiel beschädigt
werden, wenn sie Magnetfeldern von ungefähr 590 Gauß oder mehr ausgesetzt werden,
oder können
bestimmte negative Effekte zeigen, wenn sie Magnetfeldern von 560
Gauß oder
mehr ausgesetzt werden. Viele magnetische EAS-Markierungen erfordern
dagegen ein Feld von ungefähr
275 Gauß,
um zuverlässig
aktiviert und deaktiviert zu werden. Wenn ein in einem interessierenden
Bereich im wesentlichen gleichförmiges
Feld erzeugt wird, können
Zweistatus-EAS-Markierungen folglich zuverlässig aktiviert und deaktiviert
werden, ohne eine Beschädigung
der magnetisch aufgezeichneten Medien, an denen sie angebracht sind,
zu riskieren.
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In
einem weiteren Aspekt kann man mit der Einrichtung der vorliegenden
Erfindung den Zustand einer Zweistatus-EAS-Markierung zuverlässig ändern, die
an optisch aufgezeichneten Medien, wie zum Beispiel einer Compact
Disk, angebracht ist. Die erfindungsgemäße Einrichtung kann ein konstantes
Magnetfeld in einem interessierenden Bereich bereitstellen, das
ausreicht, um die Markierung ungeachtet ihrer Orientierung in der
X- und Y-Richtung zu deaktivieren oder zu reaktivieren, während bei
mindestens einer Ausführungsform jegliche
Magnetfeldeffekte, denen eine Person während der Benutzung der Einrichtung
wahrscheinlich ausgesetzt ist, minimiert oder beseitigt werden.
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Bei
einer Ausführungsform
erzeugt die Einrichtung der Erfindung selektiv Magnetfelder verschiedener Intensität durch Ändern der
Reaktanz der LCR-Schaltung, statt durch Ändern der Spannung. Dies ist
effizienter und erfordert weniger Komponenten, sodaß das elektronische
Gehäuse
kleiner sein kann.
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Diese
und weitere Aspekte der vorliegenden Erfindung, einschließlich der
Benutzung von Etiketten und Interrogatoren zur Hochfrequenzidentifikation
("RFID") werden nachfolgend
viel ausführlicher
beschrieben.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Die
vorliegende Erfindung wird mit Bezug auf die beigefügten Figuren
beschrieben. Es zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der Einrichtung
der vorliegenden Erfindung;
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2 eine
perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Einrichtung
der vorliegenden Erfindung;
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3 ein
Schaltbild einer repräsentativen
Steuerschaltung für
eine Einrichtung zum Aktivieren und Deaktivieren von Markierungen
zum Beispiel auf magnetisch aufgezeichneten Videobändern gemäß der vorliegenden
Erfindung; und
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4 ein
Schaltbild einer repräsentativen
Steuerschaltung für
eine Einrichtung zum Aktivieren und Deaktivieren von Markierungen
auf vielfältigen
Bibliotheksmaterialien, einschließlich magnetisch aufgezeichneter
Videobänder,
gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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Ausführliche
Beschreibung der Erfindung
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Bei
einer Ausführungsform
der Einrichtung der vorliegenden Erfindung werden magnetische Zweizustands- EAS-Markierungen
durch Verwendung eines im wesentlichen gleichförmigen Magnetfeldes zuverlässig aktiviert
und deaktiviert. Das im wesentlichen gleichförmige Magnetfeld wird vorzugsweise
durch eine Spule des Solenoidtyps erzeugt. Ein Solenoid ist normalerweise
eine Zylinderspule mit einem Durchgang, und eine Spule des Solenoidtyps,
so wie dieser Begriff im Hinblick auf die vorliegende Erfindung
verwendet wird, ist eine Spule, die einen Durchgang aufweist, obwohl
ihr Querschnitt nicht kreisförmig
sein muß.
Der Querschnitt des in 1 gezeigten Gehäuses ist
zum Beispiel nicht kreisförmig,
es kann aber eine Spule des Solenoidtyps des hier beschriebenen
Typs darin untergebracht sein.
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Bei
Verwendung dieser Art von Spule kann die Intensität des Magnetfelds
in einem gesamten interessierenden Volumen auf einer Intensität gehalten
werden, die über
der zum Aktivieren oder Deaktivieren einer EAS-Markierung notwendigen liegt, aber unter
der, bei der zum Beispiel ein magnetisch aufgezeichnetes Videoband
beschädigt
wird. Magnetisch aufgezeichnete Medien, wie zum Beispiel Videobänder, an
denen die EAS-Markierung angebracht wird, können folglich durch solche
Markierungen geschützt
werden, ohne daß eine
Beschädigung
der Medien zu befürchten
ist. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß das Videoband in der Schutzhülle bleiben
kann, in der es gelagert ist, wodurch für Benutzer, die viele solche
Artikel zu Kunden aus- und/oder von Kunden einchecken müssen, viel
Zeit gespart wird. Diese und weitere Vorteile werden nachfolgend
ausführlicher
beschrieben.
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Um
die Beschreibung der vorliegenden Erfindung zu vereinfachen, werden
in dem nachfolgenden Abschnitt I magnetische EAS-Markierungen beschrieben,
Eigenschaften von Magnetfeldern, die zum Ändern des Status solcher Markierungen
gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet werden, werden im Abschnitt II beschrieben,
verschiedene Ausführungsformen
von Einrichtungen zum Ändern
des Status solcher Markierungen gemäß der vorliegenden Erfindung
werden im Abschnitt III beschrieben und repräsentative Schaltungen werden
im Abschnitt IV beschrieben.
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I. Magnetische EAS-Markierungen
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In
Verbindung mit der Einrichtung der vorliegenden Erfindung kann jede
beliebige geeignete magnetische EAS-Markierung verwendet werden,
wie zum Beispiel die, die von der Minnesota Mining and Manufacturing
Company in St. Paul, Minnesota (3M) under der Bezeichnung "TATTLE-TAPE" erhältlich sind.
Dazu können
EAS-Markierungen
für Bücher (von
3M zum Beispiel als B1, 82 oder R2 bezeichnet), Videobänder (von 3M
als DVM-1 bezeichnet) oder CDs (von 3M als DCD-2 bezeichnet) gehören. Diese
magnetischen EAS-Markierungen enthalten eine signalerzeugende Schicht
und eine Signalblockierungsschicht. Wie in der Technik bekannt ist,
verhindert die Signalblockierungsschicht, wenn sie aktiviert ist,
effektiv eine Erkennung von durch die signalerzeugende Schicht erzeugten
Signalen. Wenn die Signalblockierungsschicht deaktiviert wird, kann
die signalerzeugende Schicht, wenn sie dem abfragenden Magnetfeld
ausgesetzt wird, durch ein geeignetes Detektionssystem erkannt werden.
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Die
signalerzeugende Schicht für
EAS-Markierungen für
CDs, wie zum Beispiel die DCD-2, ist etwa 7,7 cm (3 Zoll) lang,
1 mm (0,04 Zoll) breit und 180 Mikrometer (0,007 Zoll) dick und
besteht aus einer amorphen magnetischen Legierung aus etwa 67% (Atom-Prozent)
Kobalt, 5% Eisen, 25% Bor und Silizium, im Handel erhältlich von
der Firma Honeywell (formals AlliedSignal) in Parsippany, New Jersey,
unter der Kennzeichnung 2705 M. Das signalerzeugende Schichtelement
wurde thermisch behandelt, um die Koerzitivität zu verringern und um die
Anisotropie in der Quervernetzungsrichtung zu verstärken. Die
signalerzeu gende Schicht für
EAS-Markierungen für
Videobänder,
wie zum Beispiel die DVM-1, ist etwa 13,6 cm (5,375 Zoll) lang,
3,18 mm (0,125 Zoll) breit und 180 Mikrometer (0,007 Zoll) dick
und besteht aus einer Eisen-/Nickelzusammensetzung
des Typs, der zur Zeit von der Carpenter Technology Corporation
in Reading, Pennsylvania, unter der Kennzeichnung PERMALLOYTM erhältlich
ist.
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Die
Signalblockierungsschicht der oben beschriebenen EAS-Markierungen
enthält
mehrere beabstandete Segmente. Für
EAS-Markierungen, wie zum Beispiel die DCD-2, ist jedes Segment
ungefähr
5 mm (0,20 Zoll) lang, 1 mm (0,04 Zoll) breit und 40 Mikrometer
(0,0016 Zoll) dick, und für
die DVM-1-Markierung ist jedes Segment ungefähr 5 mm (0,2 Zoll) lang, 3
mm (0,125 Zoll) breit und 40 Mikrometer (0,0016 Zoll) dick. Die
Signalblockierungsschicht besteht aus einer Legierung aus Eisen
und Chrom, die zur Zeit im Handel von Arnold Engineering in Marengo,
Illinois unter der Kennzeichnung Arnokrome 3 erhältlich ist. Bei einer Ausführungsform
wurden die Signalblockierungsschichtsegmente thermisch behandelt,
um eine gleichförmige
Koerzivität von
etwa 200+/–30
Oersted bereitzustellen. Wie bereits beschrieben, wird die Signalblockierungsschicht
in der Regel in diskreten Stücken
in Intervallen entlang der Länge
der signalerzeugenden Schicht vorgesehen, obwohl auch andere Anordnungen,
darunter zusammenhängende
Signalblockierungsschichten, geeignet sind.
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II. Eigenschaften des
mit der Einrichtung der vorliegenden Erfindung assoziierten Magnetfelds
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Wie
oben erwähnt,
ist ein wichtiges Merkmal der Einrichtung der vorliegenden Erfindung
ihre Fähigkeit,
ein Magnetfeld zu erzeugen, das magnetische EAS-Markierungen zuverlässig aktiviert und deaktiviert
und dennoch magnetisch aufgezeichnete Medien, wie zum Beispiel Videoband,
nicht beschädigt.
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A. Ändern des Status der EAS-Markierung
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Die
EAS-Markierung des oben beschriebenen Typs wird normalerweise durch
Deaktivieren der Signalblockierungsschicht aktiviert. Dieser Schritt
kann zum Beispiel dadurch erzielt werden, daß die Markierung in einer bevorzugten
Richtung einem anfänglichen
Magnetfeld von ungefähr
275 Gauß ausgesetzt
und das Magnetfeld dann in Schritten von etwa 15% für jede inkrementelle
Abnahme alterniert und verkleinert wird, bis das Magnetfeld unter
etwa 80 Gauß liegt.
Dies wird zum Beispiel in dem US-Patent Nr. 6,002,335 (Zarembo et
al.), insbesondere in bezug auf die dortigen 3 und 4,
beschrieben. Um die EAS-Markierung zu deaktivieren wird die Signalblockierungsschicht
aktiviert, indem zum Beispiel die Markierung einmal einem einzelnen
Magnetfeld mit einer Intensität
von mindestens ungefähr
275 Gauß ausgesetzt
wird. Während
bei der Deaktivierung der Signalblockierungsschicht die Schicht
einer abnehmenden Sinuswelle ausgesetzt wird (d.h. eine solche,
deren Intensität
alterniert und abnimmt, was von Fachleuten als "Abklingen" bezeichnet wird), erfordert die Aktivierung
der Signalblockierungsschicht folglich nur, daß die Schicht einem Impuls
oder einer Hälfte
einer Sinuswelle mit einer Intensität von mindestens 275 Gauß ausgesetzt
wird.
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B. Verhinderung einer
Beschädigung
magnetisch aufgezeichneter Medien
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Die
Eigenschaften magnetisch aufgezeichneter Medien sind zwischen verschiedenen
Arten solcher Medien unterschiedlich und werden sich mit der Zeit
wahrscheinlich ändern.
Derzeitige Standard-VHS-Videobänder und
Videobänder
wie diejenigen, die in in der Hand gehaltenen Verbrauchervideokameras
benutzt werden, können
im allgemeinen einem Magnetfeld von bis zu ungefähr 590 Gauß ausgesetzt werden, ohne auf von
den meisten Beobachtern wahrnehmbare Weise beschädigt zu werden. Ferner führt ein
wiederholtes Aussetzen derzeitiger Videobänder gegenüber Magnetfeldern von weniger
als ungefähr
590 Gauß in
der Regel nicht zu einer merklichen Beschädigung des Bandes.
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C. Im wesentlichen gleichförmiges Magnetfeld
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Das
von der Einrichtung der vorliegenden Erfindung erzeugte Magnetfeld
sollte im wesentlichen gleichförmig
sein. In bezug auf die vorliegende Erfindung bedeutet der Ausdruck "im wesentlichen gleichförmig", daß das Feld
in dem (nachfolgend definierten) interessierenden Bereich immer
weniger intensiv als der Wert ist, bei dem magnetisch aufgezeichnete
Medien, wie zum Beispiel Videoband, beschädigt werden, aber immer intensiver
ist, als der Wert, bei dem die magnetische EAS-Markierung zuverlässig aktiviert oder deaktiviert
wird. Wenn zum Beispiel magnetisch aufgezeichnete Medien beschädigt werden,
wenn sie Magnetfeldern von 560 Gauß oder mehr ausgesetzt werden
und wenn magnetische EAS-Markierungen
zuverlässig
aktiviert oder deaktiviert werden, wenn sie Magnetfeldern von mindestens
275 Gauß ausgesetzt
werden, dann ist ein "im
wesentlichen gleichförmiges" Feld innerhalb der
Bedeutung der vorliegenden Erfindung ein Feld, das in der interessierenden
Zone zwischen 275 und 560 Gauß liegt.
Das heißt,
im wesentlichen gleichförmig
wird definiert durch die Grenzen, die durch den Intensitätswert definiert
werden, bei dem die magnetischen Medien beschädigt werden können (oberes
Ende des Bereichs) und den Intensitätswert, bei dem die magnetische
EAS-Markierung zuverlässig aktiviert
oder deaktiviert werden kann (unteres Ende des Bereichs). Das im
wesentlichen gleichförmige
Feld der vorliegenden Erfindung kann auch im herkömmlichen
Sinne im wesentlichen gleichförmig
sein (das heißt,
daß seine Intensität an allen
Stellen ungefähr
dieselbe wäre),
eine herkömmliche
Gleichförmigkeit
der Feldintensität
ist aber in der Praxis insbesondere in der Nähe der Enden einer Magnetspule
nur sehr schwierig zu erreichen und ist keine Anforderung der vorliegenden
Erfindung.
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Die
interessierende Zone ist als der Bereich oder das Volumen definiert,
der bzw. das sowohl die magnetisch aufgezeichneten Medien als auch
die magnetische EAS-Markierung
enthält.
Wenn ein Feld in einer interessierenden Zone im wesentlichen gleichförmig ist,
dann können
magnetisch aufgezeichnete Medien im allgemeinen entweder in ihren
Hüllen
oder ohne diese durch dieses Magnetfeld geführt werden und ihre zugeordneten
magnetischen EAS-Markierungen werden dennoch zuverlässig aktiviert
oder deaktiviert. Da die Größe der Hülle, einschließlich der
Position, in der" die
magnetisch aufgezeichneten Medien in der Hülle geführt werden, unterschiedlich
sein kann, kann die Feldgleichförmigkeit
sehr wichtig sein. Wie bereits erwähnt, kann außerdem eine
Spule des Solenoidtyps in dem gesamten Volumen einer Einrichtung
ein im wesentlichen gleichförmiges
Magnetfeld erzeugen, wodurch eine Aktivierung und Deaktivierung
einer EAS-Markierung
ermöglicht
wird, ohne das magnetisch aufgezeichnete Band einem Magnetfeld auszusetzen,
das eine Beschädigung
des Bandes verursachen könnte.
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III. Einrichtungen zum Ändern des
Status von EAS-Markierungen
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Ein
weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Einrichtung,
die zuverlässig
ein im wesentlichen gleichförmiges
Feld des oben beschriebenen Typs erzeugt. Das heißt, auch
wenn ein abstrakter Umriß der
Wünschbarkeit
eines im wesentlichen gleichförmigen
Feldes bestand, sind keine funktionsfähigen Einrichtungen bekannt,
die ein für
die hier beschriebenen Anwendungen geeignetes im wesentlichen gleichförmiges Feld
bereitstellen würden.
Die Ausführungsform
der hier beschriebenen Einrichtung ist beispielhaft, und Durchschnittsfachleute
können
auf der Basis der folgenden Beschreibung andere Ausführungsformen
entwerfen, die dieselben oder ähnliche
Funktionen durchführen.
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1 zeigt
eine Ausführungsform
der Einrichtung 100 der vorliegenden Erfindung. Sie enthält einen Hauptkörper 102 und
einen Durchgang 104 durch diesen und kann geneigt werden,
sodaß ein
in ein Ende des Durchgangs eingefügtes Objekt sich nach unten
bewegt und am anderen Ende des Durchgangs herauskommt. Bei einer
weiteren Ausführungsform
ist der Durchgang an einem Ende geschlossen, sodaß das Videoband
oder anderweitige Objekt einfach in dasselbe Ende des Durchgangs
eingefügt
und aus diesem entfernt wird. Varianten des physischen Entwurfs
der Einrichtung 100 sind sicherlich möglich und können Entwürfe umfassen, bei denen der
Durchgang zum Beispiel im allgemeinen horizontal ist (zum Beispiel
mit einer Beförderungseinrichtung,
einem Antriebsmechanismus oder einer anderen Einrichtung zum Bewegen
des Objekts durch den Durchgang). Außerdem enthält die Einrichtung 100 in
der Regel eine Stromversorgungsverbindung 106, und wenn
nicht alle Steuerschaltkreise in dem Gehäuse untergebracht sind, Verbindungsschaltkreise 108.
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Die Öffnung des
Durchgangs könnte
stattdessen wie in 2 ausgelegt werden, sodaß nur Objekte mit
einem bekannten Profil in den Durchgang passen. Die Öffnung bzw.
der Durchgang 110a von 2 ist so dimensioniert,
daß sie
bzw. er Videobänder
in der Hülle
in einer bekannten Orientierung aufnimmt, und die Öffnung bzw.
der Durchgang 110b ist so ausgelegt, daß sie bzw. er Compact Disks
in der Hülle
in einer bekannten Orientierung aufnimmt. Wenn die Orientierung
des Artikels, wie – zum
Beispiel eines Videobandes, und ihrer zugeordneten Markierung bekannt
ist (vielleicht aufgrund der Benutzung der in 2 gezeigten Öffnungen), dann
kann die Intensität
des angelegten Magnetfelds gesteuert werden, um eine zuverlässige Aktivierung
und Deaktivierung der Markierung zu gewährleisten. Dies stellt eine
Verbesserung gegenüber
herkömmlichen
Einrichtungen dar, wobei Videobänder
und Compact Disks der Einrichtung in fast jeder Orientierung relativ
zu der Einrichtung präsentiert
werden können.
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IV. Schaltbilder
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Das
in 3 gezeigte Schaltbild zeigt eine repräsentative
Steuerschaltung. Eigenschaften einer repräsentativen Menge von Komponenten
der Steuerschaltungen von 3 und 4 sind
in der nachfolgenden Tabelle 1 angegeben.
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Die
Einrichtung kann durch eine Stromquelle 200 (vorzugsweise
Gleichstrom (DC)), die mit einem Kondensator 202 gepaart
ist, mit Strom versorgt werden, um dem Rest der Steuerschaltung
eine gleichförmige Ausgangsstromversorgung
bereitzustellen. Der Induktivität 220,
die parallel mit dem Kondensator 222 und dem Widerstand 224 geschaltet
ist, wird Strom zugeführt.
Diese LRC-Schaltung verhindert, daß sich der Siliziumsteuergleichrichter
(SCR – Silicon
Control Rectifier) 226 einschaltet, kurz nachdem er ausgeschaltet
wird, wie nachfolgend beschrieben. Die Stromquelle lädt den Kondensator 230 auf
die entsprechende Spannung auf, und wenn der Strom in dem Schaltkreis
Null erreicht, schaltet sich der SCR 226 aus und die Induktivität 236 klingelt
ab, vorzugsweise über
einen relativ langen Zeitraum. Dieser Zeitraum hängt von den Eigenschaften der
Schaltung ab, darunter dem Q-Wert der Schaltung (definiert als das
Verhältnis
der reaktiven Impedanz zu dem Widerstand in der Schaltung). Wenn – die Induktivität 236 über einen
relativ großen
Zeitraum abklingelt, vorzugsweise innerhalb einer exponentiellen
Hüllkurve,
die eine konstante prozentuale Abnahme zwischen benachbarten positiven
Spitzen von zwischen 30–38%
aufweist, dann kann die mit einer herkömmlichen EAS-Markierung assoziierte
Signalblockierungsschicht zuverlässig
deaktiviert werden. Beim Aktivieren der Signalblockierungsschicht
wird das Abklingeln beim Abschluß einer Hälfte einer Sinuswelle (einer
positiven Spitze) gestoppt, und der Rest des Stroms wird durch den
SCR 232 und die Induktivität 234 auf Masse abgeführt. Das
Abklingeln wird beim Abschluß einer
Hälfte
einer Sinuswelle gestoppt durch den SCR 232 und die Induktivität 234,
wodurch verhindert wird, daß der
Strom in der Schaltung ins Negative geht. Indem verhindert wird, daß der Strom
ins Negative geht, schaltet die Schaltung, wodurch das Magnetfeld
davon abgehalten wird, den Absolutwert der Koerzivität der Markierungen
in der entgegengesetzten Richtung zu überschreiten. Die Schaltung
von 3 enthält
ferner einen Kondensator 228, der über den Schalter 238 selektiv
an den Rest der Schaltung angeschlossen wird.
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Die
Schaltung von 3 könnte zum Beispiel in der in 1 oder 2 gezeigten
Einrichtung oder in einer Verbindung damit verwendet werden, um
EAS-Markierungen an Videobändern
oder Compact Disks zu aktivieren und zu deaktivieren. Der Schalter 238 kann
entweder offene Pole 242 (wie in 3 gezeigt)
oder kontaktierende Pole aufweisen, die vorzugsweise durch ein entsprechendes
Computersteuersystem gesteuert werden. Wenn sich der Schalter 238 in
der offenen Stellung befindet, kann die Schaltung zum Aktivieren
und Deaktivieren von Markierungen an einem Videoband verwendet werden,
und wenn der Schalter 238 auf den Kontaktpol 242 geschlossen
wird, wodurch zusätzliche
Kapazität
zu der Schaltung hinzugefügt
wird, kann die Schaltung zum Aktivieren und Deaktivieren von Markierungen
an (ompact Disks verwendet werden.
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Für bestimmte
EAS-Markierungen, die zum Markieren von Compact Disks dienen, wie
zum Beispiel den in den US-Patenten
Nr. 5,825,292 und 5,699,047 (Tsai et al.) beschriebenen, wird die
kombinierte Kapazität
der Kondensatoren 228 und 230 zum Beispiel auf
68 Mikrofarad eingestellt, um sicherzustellen, daß die Markierung
zuverlässig
aktiviert und deaktiviert wird, gleichgültig, in welcher Position relativ
zu dem angelegten Feld sie sich befindet. Dies läßt sich bei einer beispielhaften
Ausführungsform
dadurch erreichen, daß man
die Kapazität
der Kondensatoren 228 und 230 auf 60 Mikrofarad
bzw. 8 Mikrofarad einstellt. Das erforderliche Feld zum zuverlässigen Aktivieren
und Deaktivieren von an Videobändern
plazierten Markierungen kann viel kleiner sein als das für Bücher und
Compact Disks verwendete, wenn die Orientierung der EAS-Markierung
im allgemeinen bekannt ist. Wenn die EAS-Markierung zum Beispiel
parallel zu der Länge
der Einrichtung orientiert ist, kann ein Kondensator 230 mit
einer Kapazität
von 8 Mikrofarad ein ausreichendes Feld erzeugen, um die EAS-Markierung
zuverlässig
ohne Beschädigung
der Videobänder
zu aktivieren und zu deaktivieren.
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4 ist
ein weiteres beispielhaftes Schaltbild einer Steuerschaltung, die
zum Aktivieren und Deaktivieren der mit verschiedenen Artikeln assoziierten
EAS-Markierungen
unter Verwendung von Feldern verschiedener Intensität verwendet
werden kann und Aspekte der in 3 gezeigten
Schaltung enthält.
Das heißt,
die in 4 gezeigte Steuerschaltung kann wie oben beschrieben
zum Aktivieren und Deaktivieren von EAS-Markierungen an Videobändern verwendet
werden, aber auch zum Aktivieren und Deaktivieren von EAS-Markierungen an Büchern und
Compact Disks. Wenn ein Gehäuse
verwendet wird, um ein Spule, wie zum Beispiel die hier beschriebenen
Spulen des Solenoidtyps, zu enthalten, sollte die Öffnung für das Gehäuse groß genug
sein, damit verschiedene Arten von Materialien in das Gehäuse eintreten
können.
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Wie
in 4 gezeigt, kann der Schalter 238 einen
beliebigen oder keinen der Pole 240 oder 242 kontaktieren,
wie vorzugsweise durch ein entsprechendes Computersteuersystem bestimmt
wird. Wenn der Schalter 238 keinen der Pole 240 und 242 kontaktiert,
dann arbeitet die Schaltung auf die oben beschriebene Weise und
kann zum Deaktivieren von EAS-Markierungen an Büchern oder Videobändern verwendet
werden, abhängig
davon, ob der SCR 210 oder 226 aktiviert ist.
Wenn, wie in 4 gezeigt, der Schalter 238 den
Pol 240 kontaktiert, dann ist der Kondensator 228 in
die Schaltung hineingeschaltet und fügt seine Kapazität zu dieser
hinzu. Wenn die Kapazität
des Kondensators 228 zum Beispiel 60 Mikrofarad beträgt, dann
wird die kombinierte Kapazität
der Schaltung von 60 auf 120 Mikrofarad erhöht. Nach der Aktivierung des
SCR 210 wird dann bewirkt, daß die Induktivität 214 ein
Feld erzeugt, das eine Aktivierung und Deaktivierung von mit entweder
Büchern
oder Compact Disks assoziierten EAS-Markierungen ermöglicht.
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Immernoch
mit Bezug auf die Schaltung in 4 wird,
wenn der Schalter 238 den Pol 242 kontaktiert der
Kondensator 228 in eine Schaltung hineingeschaltet, wie
in 3 gezeigt, und fügt ähnlich seine Kapazität zu dieser
hinzu. Wenn die Kapazität
des Kondensators 230 zum Beispiel 8 Mikrofarad beträgt (und
unter der Annahme einer Kapazität
des Kondensators 228 von 60 Mikrofarad, wie oben erwähnt), dann
wird die kombinierte Kapazität
der Schaltung von 8 auf 68 Mikrofarad erhöht. Nach der Aktivierung des
SCR 226 wird dann bewirkt, daß die Induktivität 236,
die eine Induktivität
von zum Beispiel 3,15 Millihenry aufweisen kann, ein Feld erzeugt,
das es der Einrichtung ermöglicht,
EAS-Markierungen, die zum Beispiel mit CDs assoziiert sind, zu aktivieren
und zu deaktivieren.
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Die
folgende Tabelle zeigt Schaltungselemente (und ihre Eigenschaften),
die in den oben erwähnten beispielhaften
Schaltungen verwendet werden können. Tabelle
1
| Stromquelle
200: | 420
Volt Gleichstrom |
| Kondensator
202: | 4600
Mikrofarad |
| Induktivität 204: | 40
Mikrohenry |
| Kondensator
206: | 0,22
Mikrofarad |
| Widerstand
208: | 47
Ohm |
| Widerstand
224: | 47
Ohm |
| Kondensator
212: | 60
Mikrofarad |
| Induktivität 214: | 800
Mikrohenry |
| Induktivität 218: | 10
Mikrohenry |
| Induktivität 220: | 40
Mikrohenry |
| Kondensator
222: | 0,22
Mikrofarad |
| Kondensator
228: | 60
Mikrofarad |
| Kondensator
230: | 8
Mikrofarad |
| nduktivität 236: | 3150
Mikrohenry |
| Induktivität 234: | 10
Mikrohenry |
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Die
SCRs des oben beschriebenen Typs sind zur Zeit von International
Rectifier, El Segundo, Kalifornien, unter der Bezeichnung 25R1A120
erhältlich.
Diese und andere geeignete Steuerschaltkreise und Komponenten können zum
Betrieb der Einrichtung der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
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Die
Induktivität 236 kann
in Form einer Spule bereitgestellt werden, die, wie oben beschrieben,
als eine Spule des Solenoidtyps zum Aktivieren und Deaktivieren
der mit interessierenden Artikeln assoziierten EAS-Markierungen
wirkt. Die Spule 236 (da sie für Videobänder verwendet werden würde) ist
vorzugsweise entweder rund oder im allgemeinen rund, weil diese – Formen
die gleichförmigsten
Feldeigenschaften liefern. Die Spule sollte außerdem so ausgelegt werden,
daß sie
so klein wie möglich
ist und immernoch die interessierenden Artikel berücksichtigen
kann, weil größere Spulen
einen größeren Widerstand
aufweisen, mehr Strom zu ihrem Betrieb erfordern und den Q-Wert
der Schaltung verringern. Zum Beispiel könnten die in 1 und 2 gezeigten
Einrichtungen jeweils im Inneren eine Spule enthalten, die in der
Regel mehrere Windungen Metalldraht aufweist, die im allgemeinen
konzentrisch mit Bezug auf einen zentralen Durchgang oder eine zentrale Öffnung angeordnet
sind. Bei einer Ausführungsform
besteht die Spule 236 aus reinem Kupferdraht der Stärke 12 mit
einem quadratischen Querschnittsprofil (um mehr Windungen pro Einheit
Länge entlang
der Spule bereitzustellen) und enthält 234 Windungen, mit einer
Induktivität
von 3,15 mH. Eine Spule dieser Art ist von Mag-Con Engineering Inc.
in Lino Lakes, Minnesota, unter der Bezeichnungsnummer 7424 erhältlich.
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V. Andere Komponenten
und Merkmale
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Die
Einrichtung der vorliegenden Erfindung kann auch ein oder mehrere
Detektionssysteme zum Bestimmen, wann etwas in die Einrichtung eintritt,
oder zum Bestimmen, worum es sich bei dem Objekt handelt, oder beides,
enthalten. Zum Beispiel können
Fotodetektoren verwendet werden, sodaß, wenn ein in den Durchgang
eintretendes Objekt einen Strahl sichtbaren oder unsichtbaren Lichts
unterbricht, ein Signal erzeugt wird, das die Anwesenheit eines
Objekts anzeigt. Diese Arten von Sensoren sind in der Technik wohl bekannt.
Es kann mehr als ein solcher Sensor vorgesehen werden, sodaß ein erster
Sensor einen Detektor aktiviert, der die Art des anwesenden Artikels
bestimmt, ein zweiter Sensor die Schaltkreise zum Aktivieren oder
Deaktivieren der mit einer Art von Artikel (wie zum Beispiel einer
Compact Disk) assoziierten EAS-Markierung aktiviert und ein dritter
Sensor die Schaltkreise zum Aktivieren oder Deaktivieren der mit
einer anderen Art von Artikel (wie zum Beispiel Videoband) assoziierten
EAS-Markierung aktiviert. Auf diese Weise können mit verschiedenen Arten
von Artikeln assoziierte EAS-Markierungen an dem optimalen Ort in
der Einrichtung aktiviert oder deaktiviert werden, um eine vollständige Aktivierung
oder Deaktivierung der EAS-Markierung zu ermöglichen.
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Das
Detektionssystem kann ein RFID-Interrogator sein oder ihn enthalten,
der abfragt und dadurch Informationen von RFID-Etiketten erhält, die
mit Artikeln assoziiert sind, die mit der Einrichtung verwendet
werden. Das RFID-Detektionssystem enthält in der Regel eine Schleifenantenne
und eine Antennenabstimmschaltung, die die Impedanz der Antenne
an die Impedanz der RFID-Schaltkreise anpaßt. Die Antenne und die Antennenabstimmschaltung
sind mit dem RFID-Interrogator verbunden. Der RFID-Interrogator
kann durch ein Signal ausgelöst
werden, das durch einen Fotodetektor erzeugt wird, oder durch ein
beliebiges anderes geeignetes Mittel, einschließlich einen manuell aktivierten
Schalter. Wenn der RFID-Interrogator das RFID-Etikett abfragt, antwortet
das Etikett mit Informationen, mit denen der Interrogator oder ein
anderes System die Art von Objekt bestimmen kann, an dem das Etikett
angebracht ist. Die Einrichtung kann dann die Eigenschaften des
Magnetfelds verändern,
indem zum Beispiel das Magnetfeld für Objekte, die durch Magnetfelder
nicht beschädigt
werden können
(wie zum Beispiel Bücher
und optisch aufgezeichnete Medien) vergrößert wird, um die vollständige und
zuverlässige
Aktivierung oder Deaktivierung der assoziierten EAS-Markierung sicherzustellen.
Dies kann durch Schalten von Kapazität in die Schaltung oder aus
der Schaltung heraus, wie oben beschrieben, bewirkt werden.
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VI. Zusammenfassung
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Die
erfindungsgemäße Einrichtung
ist besonders für
Bibliotheksanwendungen nützlich,
weil sie den Prozeß des
Ein- und Auscheckens von Bibliotheksmaterialien in und aus einer
Bibliothek beschleunigt, indem es überflüssig wird, Videobänder aus
ihren Hüllen
zu nehmen. Kommerzielle Videoverleihunternehmen, die zur Zeit Einzelstatus-EAS-Markierungen
(EAS-Markierungen, die niemals deaktiviert werden können) verwenden, können durch
Verwendung der Einrichtung der vorliegenden Erfindung stattdessen
Zweistatus-EAS-Markierungen
verwenden, mit der Zuversicht, daß ihr Inventar von Videobändern nicht
beschädigt
wird, wenn die EAS-Markierung aktiviert oder deaktiviert wird. Dadurch
würde auch
ein weiteres häufiges
Problem entfallen: das Aktivieren von Detektionssystemen in anderen
Unternehmen (wie zum Beispiel Bibliotheken oder Warenhäusern) durch
an Videobändern
aus dem Videoverleihunternehmen angebrachte Einzelstatus-EAS-Markierungen.
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Ein
weiterer Vorteil ist die Möglichkeit
der Einrichtung der vorliegenden Erfindung, Markierungen, die schwierig
zu aktivieren und deaktivieren sind, wenn sie in bestimmten Orientierungen
relativ zu herkömmlichen Aktivierungs-/Deaktivierungseinrichtungen
vorgelegt werden, zuverlässig
zu aktivieren und zu deaktivieren. Zum Beispiel können an
Compact Disks angebrachte EAS-Markierungen abhängig davon, wie die Disc in
der Hülle
orientiert ist, in vielfältigen
Orientierungen an einer Aktivierungs-/Deaktivierungseinrichtung
ankommen. Da sie ein starkes relativ gleichförmiges Magnetfeld mit einer
Schaltung mit einem hohen Q-Wert bereitstellen kann, kann die Einrichtung
der vorliegenden Erfindung die an Compact Disks verwendeten EAS-Markierungen zuverlässig aktivieren
oder deaktivieren, weil das starke Magnetfeld und der hohe Q-Wert
der Schaltung kompensieren, wenn Markierungen an CDs in von der
optimalen Orientierung verschiedenen Orientierungen vorgelegt werden.
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Diese
und weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden Fachleuten
ersichtlich werden, wie auch bestimmte Varianten der hier beschriebenen
Ausführungsformen.
Zum Beispiel wird auch eine Nicht-Solenoid-Spule oder eine andere Einrichtung,
die ein im wesentlichen gleichförmiges
Magnetfeld in einem interessierenden Bereich bereitstellt, in Betracht
gezogen, wie zum Beispiel eine entlang eines Teils einer Seite offene
Spule, obwohl weitere Modifikationen der Steuerschaltkreise vorgenommen
werden müßten. Folglich
wird die Erfindung nicht durch diese Ausführungsformen eingeschränkt, sondern
nur durch die nachfolgend dargelegten Ansprüche.