JP3314873B2 - 遠隔読取可能データ記憶器及び装置 - Google Patents

遠隔読取可能データ記憶器及び装置

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は遠隔読取可能データ記憶装置に関し、特に、
交番磁気フィールド等の外部のフィールドに呼掛られる
データ記憶器及び装置に関する。
米国特許出願第4,510,490号（Anderson III他）には
物品識別に使用される取付タグ型のデータ記憶装置が開
示されている。このタグは長さの異なる複数の磁歪スト
リップを備え、各ストリップは異なる固有周波数、つま
り、基本周波数を有する。これらのストリップは自由に
振動できるように緩くケース（casing）に内臓されてい
る。ケースには磁歪ストリップに平行して一本の硬質の
磁気ストリップが備えられており、この磁歪ストリップ
にバイアスフィールドを掛けるように磁化されている。
ある磁歪ストリップと同じ固有周波数を有する外部の交
番磁気フィールドがバイアス（負荷）されると、その磁
歪ストリップは機械的に共振して、その固有周波数で検
出可能な交番フィールドを生ぜしめる。種類の異なるタ
ッグは長さの異なる磁歪ストリップの組み合わせにより
識別され、異なる周波数の組み合わせを有する再生磁気
フィールドを生成する。タッグへの呼び掛けはストリッ
プの固有周波数領域を介して呼掛磁気フィールドをスイ
ーピング、またはステッピングすること、或は同時にす
べての周波数を含むバーストとして交番磁気フィールド
を生成することによって行われ、そして再生フィールド
を検出する。上述の装置は例えば空港での荷物コントロ
ール等の物品制御システムに適用できることが米国特許
出願第4,567,917号（Anderson III他）に開示されてい
る。
しかしながら、上述の技術には数々の問題がある。第
１に、各タグは情報を記憶するのに必要なビット数と同
数の磁歪ストリップを収容しなければならず、従って、
数多くの異なる種類のタッグをそれぞれ識別する場合に
は、タグは比較的高価なものとなることである。第２
に、タグの識別は、内臓された磁歪ストリップの長さ定
義されるので、製造時にその形態を決定しなければなら
ないことである。これは不都合なだけでなく、製造コス
トを上げる要因でもある。
それ故、本発明はこれらの困難を解決することを目的
とする。本発明の更なる目的は、上述した米国特許に開
示されたものより幅広い応用が可能な遠隔読取データ記
憶システム及び装置を提供することにある。
一例として、本発明は、磁歪性部材とバイアス磁気フ
ィールドパターンを前記磁歪性部材に作用させる手段を
備えるデータ記憶器及び装置を提供する。ここで、バイ
アス磁気フィールドパターンは、磁歪性部材が所定周波
数の交番フィールドに呼応し、固有周波数以上の前記所
定周波数で共振させるものである。好適な実施例では、
バイアスフィールドパターンは、所定の周波数の呼び掛
け磁気フィールドの呼び掛けに応じ、１本のストリップ
が少なくとも２つ以上の所定周波数で共振させるもので
ある。ただし、その共振の内１つもしくはそれ以上はそ
の固有周波数より大きいものである。
また、本発明を遠隔読取表示器、例えば、ガスメー
タ、あるいは電気メータ等の装置に適用することも考慮
されている。例えば、本発明のこれに対する実施例は、
回転ダイヤルなどの可動表示部材と、それら取り付けら
れ、かつ表示部材の位置によって異なる周波数で呼掛フ
ィールドに呼応し、表す数字の位置に応じて異なる周波
数で共振するよう構成された磁歪手段とを備える。この
ような装置は、メータや他の表示器において、遠隔読取
手段に電流を供給する必要がないという点で有益であ
る。さらに、そのような手段は検出構成を変更したり、
表示可視性を妨害することなく、容易にメータに内臓で
きる。
また、発明の他の実施例における遠隔読取表示器は、
磁歪手段と、前記磁歪手段にバイアスを掛ける磁気フィ
ールドを生成する手段と、磁歪手段とバイアスフィール
ド間の関係を変化させ、かつ／或は、計測或は表示しよ
うとする変数あるいは量の関数としてバイアスフィール
ドを変化させ、これによって磁歪手段が前記変数或は量
の値に従って異なる周波数の呼掛交番フィールドに応答
するようにさせる手段とを備える。
本発明は例として以下の図面を参照して説明される。
図１は、本発明の実施例によるタグ型のデータ記憶装
置を一部分り切って示す図である。
図２は、図１の線II−IIの断面図である。
図３は、図１、図２のタグにデータを記憶、あるいは
プログラムする工程を示す図である。
図４は、図３に示された工程により生成される信号波
形の例を示す図である。
図５は、図４の信号波形が図３の工程で用いられると
きに、図１、図２のタグに記憶される磁界（magnetic f
ield）パターンを示す図である。
図６から図９は、タグが異なる周波数の呼掛フィール
ドに呼応するさせる磁界パターンを生成するために用い
られる更なる波形を示す図である。
図10は、図１、図２のタグに用いる呼掛システムを示
す図である。
図11は前述までの図を参照して説明してきたタグを用
いて実験的に得られた４つのオシログラフである。
図12は、図１、図２のタグを用いた他の呼掛システム
を図解的に示す図である。
図13は、図１、図２で使用される磁歪材質の特性を示
すグラフィカルに示す図である。
図14は本発明の実施例による遠隔読取メータ、例え
ば、６つのダイヤルからなるガスメータを示す図であ
る。
図15は、図14に示すメータのダイヤル部分の遠近法的
に詳細を示す図である。
図16は本発明の例に従って図14のダイヤルに与えられ
る磁化パターンの例を示す図である。
図17は、ダイヤルが異なる連続した位置に回転した場
合に図14のおダイヤルから得られる応答をグラフィカル
に示す図である。
図18は、図14に示すメータの各異なるダイヤルに対応
する異なる共振ストリップの大きさ関係を示す図であ
る。
図19は、図14から図18までに示すメータを遠隔的に読
み取るための構成を示す図である。
図20はダイヤル構成の他の例を示す図ある。
図21は、図20のダイヤルに備えられた磁化パターンの
一部を示す図である。
図22及び図23は、図21と図21に対応する図であって、
ダイヤル構成の他の例を示す図ある。
図24及び図25は、図21と図21に対応する図であって、
ダイヤル構成の他の例を示す図ある。
図26は精度を向上させるさらなる実施例を示す図であ
る。
図27は本発明の他の構成に適用される円形の磁歪共振
素子を示す図である。
図28から図30は、本発明で用いられる磁歪共振素子の
更なる形状を示す図である。
図31は交番フィールドに対する磁歪共振素子の反応を
高める応用例を示す平面図である。
図32は図31の例の側面図である。
図33は交番フィールドに対する磁歪共振素子の反応を
高める他の応用例を示す平面図である。
図34は図33の例の側面図である。
図35から図40は、磁歪要素における振動の各モードの
生成を説明する図である。
IDタッグ等 図１、図２に示すデータ記憶装置はタッグ２の形状を
示している。タッグ２は底部６を有する長方形のトレイ
４、側縁壁８から構成される。側縁壁８は空洞部10を形
成し、中には磁歪材質のストリップ、すなわち、磁歪素
子12が備えられている。空洞部10は硬質の磁性体からな
る長方形のプレート14で密閉されている。このプレート
14は磁歪ストリップ12に対して磁気バイアス素子として
作用するよう磁化される。プレート14はトレイ４上に配
置され、エンベロプ16でしっかりと包囲され、且つ／或
は、トレイ４に接着されている。
磁歪素子12の縦及び横の長さは、空洞部10の縦横の長
さよりわずかに短くなっており、且つ、磁歪素子12の厚
さは空洞10の深さより薄い。このようにして、磁歪素子
12は空洞10内で自在に振動できるようになっているが、
縦横方向にはわずかに動くのみである。トレイ４とエン
ベロープ16は磁界透過材質からなる。例えば、トレイ４
は“DELRIN"のトレードマークで販売されているような
比較的剛性の高い合成プラスチックからなる。また、エ
ンベロープ16は接着テープ等を形成する薄くて可撓性の
ある合成プラスチックからなる。周知の磁歪材が磁歪素
子12に用いられる。例えば、“METGLAS 2605"のトレー
ドマークで販売されている非晶質のスピンメルトリボ
ン、あるいは結晶質のシリコントランスフォーマーステ
ィール（grain−oriented silicon transformaer stee
l）等である。好適な材質は高い磁歪結合で透磁率が高
いことである。プレート14は磁気ステンレス鋼、ニッケ
ル、フェライト、軟鋼等の硬質磁気材料からなる。ある
いは、プレート14を非磁気基板で構成し、それに磁気テ
ープや磁気ディスクなどに用いられているようにスラリ
ーのフェライト等の磁気コーティングしても良い。バイ
アス素子14に要求される特性は、選択された磁気パター
ンで磁化されうることで、これらの磁気パターンは実質
的には永久的に、あるいは少なくとも本願の特定の適用
に十分な期間保たれなければならないことである。
前述の米国特許からわかるように、バイアス素子14が
一個の棒磁石のように、一端を北（Ｎ）極、他端を南
（Ｓ）極として磁化された場合であって、磁歪素子12の
固有周波数と等しい周波数の呼掛交番磁界にタグ２がさ
らされると、磁歪素子12にはその磁界によってストレス
がかけられる。この結果、その素子は機械的に振動し、
そして、検出可能な同一周波数の再生交番磁気フィール
ドが生成される。しかしながら、本発明の例に従えば、
異なる磁化パターンがバイアス素子14に形成されている
ので、磁歪素子12が固有周波数、または、基本周波数の
高調波である周波数で機械的に呼応振動する。
図３に示すように、必要な磁化パターンは、図示の矢
印で示される如く、タグ２を通常の磁気記録ヘッド18を
近接させて通過させることにより、記録される。タグ２
が記録ヘッド18を通過するにつれて、信号生成器20は、
制御部22の制御に従い、記録ヘッドを付勢する。このと
き、信号生成器20は、バイアス素子14に対し、要求され
ている磁気パターンを生成するために選択された信号波
形に従うことになる。図４は、素子14に記憶する磁気パ
ターンの好適な波形の一例である。ここで、素子14は、
磁歪素子12の固有或は基本周波数の２倍の周波数の呼掛
交番磁界を与えた場合、素子12がそれに応答してその固
有或は基本周波数の２倍の周波数で共振させるものであ
る。図４からわかるように、その波形は正弦波15であ
る。その周波数及び位相は、記録ヘッドを通過するタグ
２の移動に関連しており、素子14に記録される正弦波の
１サイクルが磁歪素子12の長さに一致するよう選択され
ている。すなわち、正弦波のゼロクロスポイント17,19
が磁歪素子12の端部12a、12bに実質的に一致する。記録
工程では、素子14に瞬間的な生成及び記録をさけるた
め、信号源20はタグが記録ヘッド18の真下に到達する以
前にオンされ、記録ヘッド18を通過した後にオフにされ
る。もし、信号源20がゼロクロスポイント17及び19でオ
ン・オフされると、素子14に瞬間的な生成及び記録がな
されてしますことが起こる。この工程は図４に示される
正弦波15の点線部21、23により示される。
図５のように、素子14における磁気パターンはストリ
ップ14の中央近くの南極領域24とストリップ14の両端部
に位置する北極領域26を備える。図５の矢印28、30は、
上述した素子14に記録されている磁気パターンから生じ
る磁力線を示す。図示の如く、これらの矢印は異なって
示されている。磁歪素子12にバイアスされた磁界は、ス
トリップ12の左半分では右方向に、右半分では左方向で
ある。従って、タグ２がストリップ12の固有周波数の２
倍の周波数を有する呼掛交番フィールドにさらされたと
き、その２分の１が互いに相反する位相で固有周波数の
２倍の周波数で共振する。固有集ナス鵜の２倍の検出可
能な再生フィールドはこのようにして生成される。
磁歪素子12が、対応する周波数を有する呼掛フィール
ドに呼応して、その固有周波数の３倍の周波数で共振さ
せる場合、図６に示される波形が図３のプログラムを実
行するときに使用すれば良い。図６のように、タグ２が
移動するときに記録ヘッド18に与えられた正弦信号25
は、タグ２の移動の関連する周波数と位相において、そ
の記録ヘッド18に与えられる正弦波の1.5サイクルがス
トリップ12の長さに実質的に対応している。すなわち、
ゼロクロスポイント27がストリップ12の端部に実質的に
一致する。図４の実施例においては、正弦信号25が記録
ヘッド18の真下にタグが到達する以前にオンされ、同様
の理由により、記録ヘッド18の真下から離脱されるとオ
フされる。
信号25が記録された素子14によりストリップ12に与え
られた磁界は、３つの構成部32、34、36よりなる。素子
12の３分の１にあたる左側の構成部32の磁力は右方向
で、他の３分の１にあたる中央の構成部34は左方向、そ
して、他の３分の１にあたる右側の構成部36は右方向で
ある。このようなストリップは固有周波数の３倍の周波
数を有する交番磁気フィールドに呼応して、その固有周
波数の３倍の周波数で共振する。そのような共振、すな
わち、機械的な振動は、固有周波数の３倍の検出可能な
再生磁気フィールドを生成する。
図６同様に、図７はその符号40で記録ヘッド18がタッ
グに与える正弦波を示しており、磁歪素子12の固有周波
数の４倍で共振することになる。記録ヘッド18に作用す
る信号の周波数は、正弦波の２サイクルに相当し、素子
14に記録される。このとき、上述した様に、ゼロクロス
で記録され、過渡記録をさけるようになされる。42、4
4、46及び48で示すように、ストリップ12に作用するバ
イアス磁気フィールドは４つのゾーンを有し、或ゾーン
から隣のゾーンへの磁界方向は反対になっている。この
ようにストリップはその固有周波数の４倍の周波数を有
する呼掛磁気フィールドに呼応し、機械的に共振する。
この場合、共振周波数はストリップの固有周波数の４倍
となる。こうして、ストリップの４倍の固有周波数で検
出可能なフィールドが生成される。
タグは記録ヘッド18により記録さる信号を一致調整す
ることで、磁歪素子12が高調波で共振するようにプログ
ラムされる。ここまでは、磁歪素子12が基本周波数の高
調波である、ただ一つの周波数で共振するよう、タグを
符号化する方法について説明してきたが、発明の範囲内
において、磁歪素子12が多数の各呼掛周波数に呼応して
共振するようにタグをプログラムすることも可能であ
る。このような周波数は基本周波数と、１或はそれより
多い高調波からなり、要求に応じて省略されてもよい。
これは単に、ストリップ14上に記録することによってな
される。ストリップが個々の周波数に必要な磁気パター
ンを重ね合わせをあらわすことになる。この例として例
えば図８の50は、磁歪素子12がその基本周波数の２倍と
４倍で共振を起こすようにストリップ14に記録される波
形を示している。波形50は図４及び図７にそれぞれ示さ
れた同じ波形15と40を単に加算することで得られる。
図８は２つの高調波で共振するタグの符号化を示して
いるが、本発明によれば、要求された高調波の波形を単
に足し合わせることで２つ以上の高調波で共振させた
り、固有周波と１つ以上の高調波（正弦波の二分の一サ
イクルで、ゼロクロスポイントがストリップ12の両端12
a、12bにほぼ一致する）及び所望とする高調波で共振さ
せるよう符号化することも可能である。異なる周波数で
生成された共振の振幅は、中でも共振を生成するため
に、共振を発生するタグに記録される信号の振幅の関数
として表される。従って、より高い高調波での共振振幅
はそれより低い高調波のそれに比べ小さくなる傾向にあ
るシステムにおいては、異なる共振を起こさせるために
記録された信号は、他の要素を補うために異なる振幅を
有するようにする。このようにして補われる要素として
は、例えば、ノイズ、異なる周波数での受信機の感度、
異なる周波数における呼掛フィールドの強度等である。
数多くの異なる周波数で共振を得るために波形を足し
合わせるとき、足し合わせようとするそれらの信号間の
振幅や位相関係は、磁歪素子12の飽和状態を避けるよう
に選択されなければならない。いかにしてこれを達成す
るかは図９で示される。図９の波形15（前述の波形と同
じものである）は、図９の考察から理解できるように、
ストリップ12の固有周波数の６倍の共振を作り出す波形
57と合成される。波形57の好適な位相は図９の実線で示
され、そのピーク59、61は波形15のピークと一致し、そ
れらは波形15と反対の正弦のピークとなっているのがわ
かる。このようにして、２つの波形のピークが重ね合わ
さることを避けるのである。図９の点線57aは波形57の
反転波形であり、その位相は、ピークが波形15のピーク
に加わるような位相である。こうした状況で、２つの波
の振幅は、磁歪ストリップ12の飽和を避けるならば、波
形57の使用される場合より低いレベルに保たれなければ
ならない 図１から図９を参照して説明したデータ記憶装置は図
10に示されるシステムに適用される。このシステムでは
データ記憶装置がカード60と一体化されている。呼掛の
場合、カードは送信コイル62と受信コイル64の間を通り
抜ける。送信コイルは制御ユニット68に制御される電源
66により駆動され、コイル62に交番呼掛磁界を生成させ
る。この交番呼掛磁界はシステムで使用されるタグやカ
ードの磁歪素子が共振するようにプログラムされている
選択されたすべての周波数を介して掃引される。このタ
グがないとき、図８の構成において、受信コイル64の出
力は実質的にヌルとなる。しかしながら、ある特定のカ
ードやタグ60がコイル62と64の間にある場合には、上述
の交番フィールドが生成され、プログラムされた磁歪素
子12がその周波数で共振するのがコイル64で検出され、
検出された信号はデコーダ70でデコードされる。タグが
受信コイル64の図８の構成に対して対称に配置されると
いうことはおそらくないので、通常、タグで再生された
信号がヌルでありえない。
図11は、図10に示すようなシステムで経験的に得られ
る反応を示している。図11の波形Ａは、呼掛フィールド
の周波数が掃引されたとき、ストリップ12の固有周波数
の４倍で共振するようにプログラムされたタグから得ら
れる反応である。図11の波形Ｂは固有周波数の５倍で共
振するようプログラムされたタグから得られる反応であ
り、波形Ｃは固有周波数の８倍で共振するようプログラ
ムされたタグから得られる反応である。波形Ｄはストリ
ップ12の固有周波数の４倍、５倍、８倍でそれぞれ共振
するようプログラムされたタグから得られる反応であ
る。図11の波形からわかるように、コイル64からの出力
の振幅のピークは、呼掛フィールドの周波数がストリッ
プが共振するようプログラムされた周波数を通り抜ける
とき上昇する。
図12は図10の構成の他の例で、１本のコイル63が送信
と受信の両方に用いられている。図12はそのカードを持
っている人物の識別を目的として使用されるカード60を
示している。本実施例では交番フィールドはバースト状
でかけられ、検出はバースト後の落ち着いた期間に行な
われる。この期間中、タグ内の共振ストリップは、呼応
する周波数で検出可能な再生フィールド周波数を生成す
るようリング（ring）する。
図13のグラフは２つの曲線からなる。この曲線は交番
フィールドが作用した装置の感度が、バイアス素子14の
磁化によってストリップ12中に生成されたバイアスフィ
ールドの強度の関数として変化することを表している。
図13の曲線Ａは、磁歪素子12にかけられたフィールドＨ
に対し、その素子１に生じたひずみを表す曲線である。
原点では、フィールドＨはゼロでひずみはない。フィー
ルドＨの値がＳ、または−Ｓに増加すると、磁歪素子は
飽和するが、さらにフィールド内で（両方向に）さらに
増加しても、更なるひずみは生じない。曲線Ｂはバイア
スフィールドＨの強度を増加させ与えられたフィールド
が直線的に増加する場合のデバイスの感度を示してお
り、素子14に作用する磁気の強度が感度曲線の上端部に
向かうようなバイアスフィールドを与えるように選択さ
れる。例えば、図５の矢印28と30で表わされるフィール
ドは図13に示すH1と−H1の値をもつ。
データを表すには様々な方法がある。例えば、バイナ
リ数の異なる数字を異なる高調波での共振で表すことも
できる。例えば、４ビットのバイナリ数の数字ははそれ
ぞれ磁歪素子の固有周波数の２倍、３倍、４倍、８倍で
の共振で表すことができる。すなわち、共振していれば
１、共振していなければ０であらわす。この符号化構成
は比較的少ない数字を有する２進数には適するが、この
符号化を使用する場合に数字の数が桁数が増えるとS/N
比は減少する。また、０から219までの番号を付した他
の符号化構成が、各タグにつき最高12の高調波のうち
（基本周波数は励磁する危険性が高いので除かれる）３
つの高調波のみを記録するようにする。このように、12
の高調波のうち、３つの高調波で220の組み合わせが可
能である。この符号化システムは、８ビットの２進数
（256通り）にほぼ一致するが、より高いS/N比で且つよ
り高い信頼性で最高８つの高調波が同時に各タグに記録
させることができる。このシステムの有利性は、３つよ
り多く、或は少なく共振が検出された場合、１つより多
くのタグが存在するか、システムが故障していることを
示唆している。このように、データをあらわすシステム
に用いられるデコーダは、正しくない数の共振の検出に
応じてアラームを発生するようプログラムすることもで
きる。
遠隔読み取り表示器とメータ 図14〜図19は本発明の実施例である遠隔読取メータ10
1を示している。図14に示す通り、メータはガスの流れ
を感知するための通常のセンサ機構100（詳細は図示せ
ず）と、図示はされないが破線114で表される従来のリ
ンクを通じてセンサ機構に駆動される、６つのダイヤル
102、104、106、108、110、112を備えている。図14にあ
るように、ダイヤル102〜112の上面にはそれぞれ０から
９までの数字が記され、ケーシング（casing）116が各
ダイヤルと隣接して配されている。ケーシング116には
マーク118が記されていて、このマークで示されるダイ
ヤルの回転位置の数字が電流値となる。従来のように、
６つのダイヤルは６桁の数字を表す。
図15はダイヤル102とケーシング116を示す斜視図であ
り、図示のように、ケーシング116は矩形をしており、
ダイヤルの回転軸120に平行である。さらに、ケーシン
グ116はダイヤルの軸長とほぼ一致して延長可能であ
る。ケーシング116は図１及び図２の素子12と同様の、
矩形の磁歪ストリップ素子122を有している。素子122
は、機械的に振動するように余裕を持ってケーシング11
6の矩形の空所内に収納されている。ケーシング116は合
成プラスチック等磁気透過性素材からできている。
図14及び図15から明らかなように、各ダイヤル102〜1
12はドラム型をしている。硬質磁気素材のストリップ12
4がドラムの周囲に取付けられ、縦方向に伸びている。
各ストリップ124はダイヤル上面の数字と対応してお
り、それぞれに磁気パターンが記録されている。磁気パ
ターンはケーシング116と隣接した時に、特定の周波数
で共振するストリップにバイアスを掛ける磁界パターン
である。図16は、それぞれの異なるストリップ124で生
成される磁界パターンの例を示している。このように、
ダイヤル上の数字「１」に隣接するストリップ124は、
磁歪素子122を基本または固有周波数ｆで共振させる
が、この共振はその周波数ｆを持つ呼掛磁界に呼応した
ものである。同様に、ダイヤル上の数字「２」から
「５」に隣接したストリップ124には、磁歪素子122がそ
れぞれ周波数2fから5fの呼掛磁界に応じて2fから5fの周
波数で共振するような磁気パターンが記録されている。
図16に示すように、６〜９及び０の数字と関連した磁界
パターンはｆから5fまでの範囲で共振を起こす。しか
し、図16に表されるように、磁歪素子122の幅は各スト
リップ124の幅より大きいので、磁歪素子122は常に２つ
あるいは３つのストリップ124に影響を受ける。例えば
磁歪素子122はダイヤル位置番号４及び番号７の所で4f
で共振するが、番号４の所では3f、5fの周波数でも共振
し、番号７の所では2f、ｆでも共振する。こうして、４
の位置と７の位置を互いに区別することができる。図17
はダイヤルが３の位置から４の位置へ動く時に起こる共
振を示している。図17の曲線Ａは３の位置で起きた共振
を表している。そこでは高振幅の周波数3fと比較的低い
振幅の周波数2f、4fの共振が起こっている。図17の曲線
Ｂはダイヤルが３と４のほぼ中間の位置にある時に起き
た共振を表しており、具体的には、等しい振幅の3f、4f
と、低振幅の2f、5fの共振が起こっている。図17の曲線
Ｃはダイヤルが４の位置にある時の共振を表し、4fで高
振幅の共振が起こり、ほぼ等しく低振幅の共振が3f、5f
で起こっている。以下に明らかになるように、ダイヤル
上の数字の符号化は次の通りである。
数字 共振周波数 ０ 3f、5f、ｆ １ 5f、ｆ、2f ２ ｆ、2f、3f ３ 2f、3f、4f ４ 3f、4f、5f ５ 4f、5f、2f ６ 5f、2f、4f ７ 2f、4f、ｆ ８ 4f、ｆ、3f ９ ｆ、3f、5f 表中、ｆは磁歪ストリップの固有周波数である。この
タイプの符号化には各ダイヤルにおける周波数の数を少
なくできるという利点がある。
このように、ダイヤルに呼び掛けるために、呼掛交番
磁界が与えられ、周波数の必要な範囲が掃引できる。あ
るダイヤルを別のダイヤルと区別するため、それぞれの
ダイヤルに隣接する磁歪ストリップの長さは図18に示す
ように異なっている。このため、ダイヤル102〜112に対
応するストリップ122A〜122Fは各々異なる基本周波数を
持ち、従って異なる高調波のセットを持っている。
図19はメータ101の呼掛図式を示すもので、メータに
隣接する第１コイル130と、メータからは離れているが
単純導電体134によりコイル130に接続された第２コイル
132と、メータを読む係の人が持ち歩く携帯読取装置13
からなっている。装置13は送受信コイル136、電源138
と、コイル136に交番磁界を生成させるように電源を駆
動する制御部140を備えている。コイル136の交番磁界の
周波数は、磁歪素子122が共振する周波数（高調波を含
む）範囲を掃引（swept）或はステップされる。装置13
はさらに、検出された再生磁界を復号するデコーダ142
と、制御部140の制御により、各メータからメータ識別
子と共に読み取ったデータを格納するデータ格納部144
を備えている。
図20はメータの変形例を示している。ダイヤル102'〜
112'は共通軸160上に配置され、ダイヤルの番号は底面
ではなく周囲に記されて、測定用プレート162を通して
見えるようになっている。図21に示すように、ダイヤル
表面の数字は硬質磁気ストリップ124上に記されている
が、ストリップ124に記録されている磁気パターンは図1
6と同様である。磁歪共振素子122'A〜122'Fは、図14の
ように、ダイヤルの周囲に隣接している。しかし、この
例では、ダイヤルの軸長と磁歪ストリップの長さ及び硬
質磁気ストリップの長さは図14より短いものとなってい
る。
図22、23の実施例は図20、21の実施例と同様である
が、図23に示すように、硬質磁気ストリップ124''がダ
イヤルの周囲ではなく側面に配されている点が異なって
いる。そして、図22に示すように、磁歪共振器122''が
側面に隣接している。図22、23では、共振器122''とス
トリップ124''は放射状に伸びている。
図24、25の構成は図22、図23のものと同様であるが、
磁歪ストリップ素子122'''はダイヤル102'''〜112'''の
側面の弦に沿って伸びており、硬質磁気ディスクが各ダ
イヤルの側面に設けられている。図25に示すように、磁
気パターンはこれらの磁気ディスクに記録される。図示
では、斜線部分は磁界方向が時計回りであることを示
し、その他の部分は磁界方向が反時計回りであることを
示している。このように、隣接するストリップ122'''は
バイアスを受けて前述の実施例のように特定の周波数で
共振するということが理解できる。
図26は図14のダイヤル構成に、より正確さを求めた変
形例である。図26の構成は、ダイヤルがケーシング117
内に収容された、別の磁歪共振器123と関連していると
いう点を除いては、図14と同様である。ダイヤル102と
関係した共振器122、123の配置は、ダイヤル上の番号の
１つとそのストリップ124が一方の共振器と合う位置に
来た（aligned）時、もう一方の共振器が隣接する２つ
のストリップ124のほぼ中間に来るようになっている。
ストリップの長さが都合よく異なっているので、２つの
ストリップ122、123による共振を区別することができ
る。これら２つのストリップに再生された信号の適当な
復号化によって、ダイヤル位置を正確に決定することが
できる。図26は単一のダイヤルのみを示しているが、同
じ構成を、異なるストリップで異なる周波数の、メータ
の他のダイヤルにも適用できる。
上述の実施例では磁歪共振器はすべて矩形である場合
につい説明してきた。しかしながら、それらは異なる形
状であっても良い。図27は、磁歪共振子が円形である例
を示している。図27の構成Ａは円形磁歪素子80を基本周
波数で共振させるため近傍の硬質ディスク素子によって
生成されるバイアスフィールドを示している。構成Ｂは
第１高調波、すなわち、この場合、基本周波数の２倍、
ただし正確に２倍ではない高調波で共振させる磁気フィ
ールドパターンを示す。構成Ｃは基本周波数の正確では
ないが約３倍の高調波でディスク80を共振させるために
バイアスをかける磁気フィールドパターンを示す。これ
らのフィールドパターンは図３から図９までを参照して
説明したような方法において、近傍の硬質磁気ディスク
（不図示）の直径に沿って、信号を記録することによっ
て生成される。
図28は本発明の様々な実施例で利用される磁歪素子21
2を示している。素子212は、磁歪素材シートから打出し
またはエッチングにより形成されたもので、各端部に横
の４つの突部（projection）216のある長さｌのストリ
ップ214を有している。突部216は、長さｌのストリップ
214が持っている固有周波数を減少させることができ
る。この固有周波数の減少は、ストリップ214に対する
突部216の加えによる質量（mass）の増加から起こる。
必要な固有周波数のために、寸法（dimension）ｌを縮
小してもよい。前述の実施例のように、適当な磁気パタ
ーンを記録した硬質磁気バイアス部材が、素子212と提
携している。硬質磁気バイアス部材の大きさと形は、例
えば図28の点線220で表すようにストリップ214と同じで
もよいし、あるいは、同図の点線222で表すように素子2
12の外形と同じ大きさの長方形であってもよい。さら
に、硬質磁気バイアス部材の大きさは、線220、222で表
した大きさの中間であってもよい。特に、磁気バイアス
部材が点線222で示された大きさのとき（あるいは、ス
トリップ214に関して大きい場合）、適当な周波数の交
番フィールドに呼応して、突部を選択された方向、例え
ば素子214に対して横方向に振動させるような磁気パタ
ーンが硬質の磁気部材に記録される。このように、図28
に示す構成をもって、選択された周波数で様々な方向に
振動させることができる。突部216の振動はストリップ2
14の振動に調和する必要はない。
図28の素子は図１から図12を参照して説明したような
方法で用いられる。また、符号器には図14から図25を参
照して説明してきた種類を用いてもよい。
図29は図28の素子と同様の素子212を示しているが、
この素子は矩形突部216の代わりに台形の突部218を有し
ている。もし突部218の領域が突部216の領域より小さ
く、図28、図29の素子が同一だとすると、図29のストリ
ップ214の固有または基本周波数は、突部516と比較して
質量の少ない突部518のために、図28のストリップ214の
周波数よりいくらか高くなる。図28に基づき説明したよ
うな硬質磁気バイアス部材は図29に示す素子212にも使
用されるため、図29の要素で図28と共通するものには同
じ符号を付している。
図30は磁歪素子212を示している。これは図28、図29
に基づき説明したものと同様の磁歪エレメンの変形例で
あるので、共通要素には共通符号を付してある。図30に
おいて、ストリップ214には、図28、図29の突部216、21
8の代わりに横方向の突部224が備えられている。各突部
224はほぼＬ字型をしており、こうして突部はストリッ
プ214と共にＥの字を形成している。突部224の形を別に
すると、図28、図29の説明は図30にも当てはまる。図30
に示すような装置で得られる周波数の特別な例として
は、ｌとして５ミリの長さを持たせ、突部224を欠く場
合には、ストリップ214が440KHzの基本周波数を持つ。
そして素子224の質量が、この周波数を例えば113KHzに
低くする。また、実験によれば、点線220で表すよりも
大きい幅を持ち、ストリップ214をその基本周波数で共
振を誘導するバイアス磁界を持つ硬質磁気素子は、適切
な周波数の呼掛磁界に応じても、より高い周波数（実験
では223KHz）の派生不要共振を起こすことが判明してい
る。この不要共振はどの実際的なシステムにおいては配
慮することになろう。
このように、簡単な同一方向のバイアスフィールドに
よりバイアスをかけられた磁歪素子212では、素子212の
異なる部分は、同一の周波数のバイアスフィールドに呼
応し、それぞれ異なる周波数で共振する。
図31、図32では、図１から図９を参照して説明してき
た硬質磁気バイアス素子14をもつ共振素子12が５本一組
となって透磁率の高い平面軟磁性シート230と台形232の
間に配置されてる。図32からわかるように、シート23
0、232は素子12と同じ平面板上にある。シート230、232
の狭端部（narrow ends）234、236はそれぞれ素子12の
端部と隣接しており、従って、シート230、232の広端部
（wide ends）238、249はそれぞれの素子12とは間隔が
あいている。図31からわかるように、シート230、232
は、素子12端部と隣接する端部ができるだけ近接できる
ようなっているため、互いに異なる形をしている。これ
により、呼掛磁界の磁束が、シート230、232の狭端部23
4、236間の領域で、言い換えると、磁歪素子12を含む領
域で集中するようになっている。この効果は図31では、
呼掛磁界の磁束線を表す点線242で示している。この結
果、磁界に対する磁歪素子の感度が向上する。このよう
に、図31、図32の構成を図10あるいは図12を参照して説
明してきたシステムのタグに作用させたとき、例えば、
作用範囲がパワーレベルに対して増加する。このよう
に、範囲を維持するのであれば、低いパワーレベルも呼
掛磁界に使用することができる。さらには、作用範囲と
パワーレベルの両方を維持するのであれば、信号／ノイ
ズ比（signal to noise ratio）を高める。
シート830、832に適切な磁気素材は、Vacuumschmelze
6025である。
図33、図34は磁歪素子12を含む領域における交番フィ
ールドの磁束を収束する他の構成を示す。図33、図34に
おいて、アルミニュウム等の非磁気素子の矩形シート24
4は、単一または複数の素子12、14が位置する間隙部246
を有し、シート244はシートの約中央に位置する素子1
2、14に対して垂直に伸びている。間隙部246から部材24
4の端部へ伸びる狭間隙部243は、確実に間隙部246周辺
で閉回路（short circuit path）とならないようにして
いる。図34の破線248で表すように、呼掛磁界の磁束線
はシート244付近及び間隙部246を通るが、図示のように
間隙部246を集中して通るので、磁歪素子12が位置する
間隙部246における呼掛磁界力が高められる。効果を上
げるためには、シート244は少なくとも磁気表面部の深
さ（electromagnetic skin depth）と同じだけの厚さを
持つ必要がある。従って、材料を無駄にせずに必要な結
果を得るためには、その厚さが磁気表面部の深さよりわ
ずかに厚ければ最適である。
図35では、磁歪素子312は、硬質磁気バイアス素子
（図示せず）に、矢印314、316で示すように、ストリッ
プ912の磁界の上下部が反対の縦方向になるようにバイ
アスを掛けられる。図36において、符号Aa、Bbはそれぞ
れ図35の線ａ−ａ、ｂ−ｂに沿ってバイアス素子に記録
される信号である。この磁気パターンの効果として、図
35のストリップ312の上下部は、適当な周波数の呼掛磁
界に応じて、互いに反対の位相で伸縮し、図37の一点鎖
線で表されるようなストリップ自身の面内で歪んだ振動
を起こす。これらの発振が起こる場合の周波数は素子31
2の基本周波数とは異なる。他の周波数の他の振動モー
タを生み出すため、実際は、例えば、素子312を、基本
周波数の高調波で図４〜図９で説明したように縦方向に
振動させるために、図36に示すような信号上に他の信号
パターンが重ね合わせても良い。
図38の実施例では、磁歪ストリップ素子412は硬質磁
気素子（図示せず）によりバイアスを掛けられ、矢印41
6で表されるようなストリップの長さに対して横に並ん
だ磁界を生成する。矢印416の磁界の強さはストリップ
端部で最も強く、ストリップ中央に向けて弱くなり、中
央部では、磁界は実質的にゼロになる。図39の符号Ba、
Bb、Bcは図38にそれぞれ記された線aa、bb、ccに沿って
磁気バイアス素子に記録される信号である。図39のグラ
フの水平軸は、ストリップ416の縦の長さに対し横に並
んだ方向に記録された信号を表している。この磁界パタ
ーンの効果は、図40に示すように、ストリップの横の振
動歪曲を起こすことにある。ここでは、ストリップの両
端部は適当な周波数の呼掛交番磁界に応じ横に広がって
いる。図40からわかるように、ストリップの中間ゾーン
bb及びccではストリップ幅がいくらか収縮している。こ
れは図38、図29のパターンによって起きる振動をコンピ
ュータシミュレーションすることで予測されている。図
40の発振を起こすのに必要な信号の周波数はストリップ
の基本周波数とは異なっている。他の実施例のように、
他の磁界パターンを図38、図39に示すような信号上に重
ね合わせて、基本周波数及び／または高調波など他の周
波数の共振を起こすようにしてもよい。
このように、図35〜図40の実施例は、本発明に従っ
て、ストリップが応答する付加的な周波数を提供するた
めに、異なるモードの振動がストリップ内で誘導される
原理を明らかにしている。
本発明の範囲内でさらに更に多くの変形例が可能であ
る。例えば、図15の構成に代えて、メータ近くに読取装
置を置くことによってもメータ読み取りを行なうことが
できる。しかし、図15のようなコイル130、132により、
例えば、メータを屋内または地下に配置して数メートル
離れた所で読み取りを行なうようにすることもできる。
図14から図25において、付随する単一磁歪ストリップ
がダイヤル位置に従って異なる周波数で共振するよう
に、各ダイヤルに磁気パターンは与えたが、逆の構成で
も構わない。このように、単一磁気バイアス部材は、ダ
イヤルの磁気パターンのかわりにダイヤルの隣に配置さ
れることができる。また、磁歪素子は、数字に対応する
位置のダイヤル上に配置させることができ、バイアス素
子の隣に位置したときに固有周波数で共振させることが
できる。異なる固有周波数をもつ磁歪ストリップは、数
字が互いに識別されるように異なる数に関連付けられ
る。さらに、実施例でダイヤルは回転式であったが、リ
ニア式、あるいは他の変動を検出するものであってもよ
い。また、本発明に従えば、どの部品も動かさずに変数
値を表示するように装置を構成することも可能である。
変数値の関数として、磁歪コイルのセットを付勢する等
して、異なる磁気パターンを生み出すための電気的手段
を設け、その磁気パターンにバイアスを受ける単数また
は複数の磁歪素子を、生成される磁気バイアスパターン
に基づく異なる周波数で共振を起こすようにすることが
できる。このように、異なる周波数あるいは周波数の組
み合わせで、変数値の表示ができる。
図14の実施例における部材124は別々の硬質磁気スト
リップとして説明されたが、その代わりに、各ドラムに
単一の硬質磁気コーティングを施すことで、「ストリッ
プ」が物理的には別々ではないが磁気パターンが記録さ
れるゾーンは別々となるようにすることも可能である。
これは、他の実施例の素子124'、124''にも適用でき
る。
図１、図２を参照して説明してきたように、本発明の
タグの優位性は、すばやくプログラムすることができる
ことであるが、これを適用するのが適切でない場合もあ
るかもしれない。タグが製造された後、再びプログラム
されることを避けるため、タグを厚いケーシングの中に
取付けて、記録ヘッドを以前に記録されたパターンに影
響を与えるほど硬質磁気素子14に近付けないようにする
こともできる。
更なる変形例として、ビットの密度を上げるため同一
タグ中に２つ或はそれ以上の長さの異なるスリップを備
えることもできる。そのような素子は少なくても２つの
周波数で共振するようプログラムすることが望ましい。
図19に示すように「従属」コイルに関する遠隔読取構
成は図14のメータの遠隔読取に関してのみ示されたが、
従属コイルとの構成は図１、図２を参照して説明してき
たタグの呼び掛け用いられる。
図面を参照した説明では、磁歪ストリップは１方向に
のみ、即ちストリップ長方向にのみバイアスを掛けられ
ていたが、適当な磁界パターンで横方向にバイアスを掛
けて、縦方向の共振の代わりに、または縦方向共振に加
えて、横方向で共振させることもできる。
硬質磁性体の磁気パターンは正弦波、あるいは正弦波
の組み合わせとして記録されるのが望ましいが、他の波
形を用いても構わない。しかしながら、正弦波が望まし
いのは他の高調波での不必要な共振を避けることができ
るからである。例えば、短形波を用いるとすると、必要
な周波数だけでなく、不必要な周波数でも共振が生じる
ので（フーリエ解析からも明らかになる）、低s/n比が
起こる。
図１の実施例では、バイアス素子14は磁歪ストリップ
12から分離したものとして説明したが、２つの素子を一
体化させることもできる。例えば、磁歪材質のストリッ
プを硬質磁性材質でコートすることもできる。
上記の説明では、呼掛磁界を掃引したり必要な周波数
の範囲を段階掃引（step ped）するのに様々な記述があ
ったが、他の方法も可能である。例えば、呼掛磁界は同
時に生成された複数の必要な呼掛磁界のバーストを備え
ていてもよいし、ある状況では、共振を起こすために必
要な周波数に加えて、多数の周波数を含む白ノイズ等の
ノイズのバーストの形を取ってもよい。
図28〜図30を参照して、ストリップ端部に突部を設け
ることによりストリップの基本周波数を減少できること
を説明した。基本周波数を減少する他の方法として、特
に、適当な位置で質量のある物質を使用する等他の方法
で質量を増すことでも可能である。
数々の実施例、特に、図28から図30、及び、図35から
図40を参照して説明してきた実施例では、磁歪素子は異
なるモードまたは方向で共振するということが説明され
たが、多くの適用例では縦方向モードのみで共振が得ら
れることが望ましい。そうした場合、高い縦横比（aspe
ct ratio）の単純な矩形ストリップ、つまり縦方向の振
動が最大になり横方向の振動が最小となるように、長く
て薄いストリップを使用すればよい。一定のストリップ
長の場合は、ストリップ幅を少なくすることによりトー
タルの信号を縮小することができる。ストリップの質量
は減るが、生みだされる共振は実質的に狭い周波数帯域
を持つため、狭信号／ノイズ比は向上するからである。
また、共振器の長さがその幅の整数倍である時、ある高
調波を使用すると問題が起きる。例えば、3:1のアスペ
クト比を持たせた装置の実験段階では、３番目の高調波
（即ち基本周波数の３倍の周波数）はダブレット（doub
let）に分れてしまうため使用できない。同様なことが
９番目の高調波でも起こる。さらに、共振周波数は、低
いアスペクト比が使用された所では、基本周波数の正確
な倍数とはならず、これはストリップに対して横方向の
共振の励振によるものと考えられている。こうした問題
は例えば15:1以上の高いアスペクト比のストリップを使
用することで避けることができる。というのは、こうし
た問題は、使用される周波数の範囲外の、非常に高い高
調波（あるいはアスペクト比が15:1で、基本周波数の15
倍以上の周波数）でしか起こらないためである。
図３〜図９を参照して、信号源20が、好ましくはタグ
２が変換器18に到着するまえにオンされて、過渡現象を
避けるためにタグ２が変換器を去った後にオフされるこ
とを説明した。しかし、多くの場合では、システムを注
意深く設計することによって、不要な過渡現象の発生を
避けることができる。
本発明は識別タグやメータ読み取りシステムに加え
て、様々な異なるシステムに適用することができる。例
えば、商品のラベリング、在庫管理、空港での荷物分
類、販売、製造の自動化、セキュリティとアクセスコン
トロール、発券、クレジットカード、そして、リニアあ
るいはダイアル式の符号器やコンパスなどの表示器等幅
広い応用が可能である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 ９１０９８９７．０ (32)優先日 平成３年５月８日(1991．5．8) (33)優先権主張国 イギリス（ＧＢ） (31)優先権主張番号 ９１１７３１０．４ (32)優先日 平成３年８月９日(1991．8．9) (33)優先権主張国 イギリス（ＧＢ） (31)優先権主張番号 ９１１８７２２．９ (32)優先日 平成３年９月２日(1991．9．2) (33)優先権主張国 イギリス（ＧＢ） (31)優先権主張番号 ９１２１７７９．４ (32)優先日 平成３年10月14日(1991．10．14) (33)優先権主張国 イギリス（ＧＢ） (72)発明者 ハイド， ピーター ジョン イギリス国 シィービー８ ９エイチピ ー サフォーク， ニューマーケット カウリンジ， ケイターズ ファーム （番地なし) (56)参考文献 特開 昭60−211598（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−47908（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−83899（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G06M 1/274 G01B 17/00 G06F 17/40 G06K 7/08 G08C 19/00 301

Claims (27)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】データ記憶デバイスであって、 磁歪性素子と、 前記素子が所定周波数の交番磁界に呼応して前記所定周
    波数で共振を起こさせるため、前記素子にバイアスをか
    ける磁気バイアスフィールド生成手段とを備え、 前記磁気バイアスフィールド生成手段は、前記素子が前
    記所定周波数の交番磁界に呼応して、複数の異なる所定
    の周波数で共振するように、前記素子にして磁気パター
    ンを供給することを特徴とするデータ記憶デバイス。
  2. 【請求項２】前記磁気パターンにおける前記所定周波数
    の少なくとも１つは、前記素子の基本周波数の高調波で
    あることを特徴とする請求項１に記載のデータ記憶デバ
    イス。
  3. 【請求項３】前記磁気パターンにおける前記所定周波数
    は、前記素子の基本周波数と、少なくとも１つの当該基
    本周波数の高調波の周波数を有することを特徴とする請
    求項第１項に記載のデータ記憶デバイス。
  4. 【請求項４】前記磁歪性素子は細長形状であって、前記
    磁気パターンは少なくとも２つの成分を有する； ここで前記成分のうち少なくとも１つは、前記素子の基
    本周波数の高調波で共振を引き起こすようにするため、
    前記ストリップの長手方向に向いており、前記成分の方
    向は連続するセグメントについて逆転しており、それぞ
    れのセグメントはほぼ等しい長さになっている； ことを特徴とする請求項１に記載のデータ記憶デバイ
    ス。
  5. 【請求項５】前記素子は磁歪性材質で構成される矩形の
    ストリップであって、前記バイアスフィールドパターン
    は、前記素子の長手方向に沿う複数の成分を有する、 ここで少なくとも１つの成分は、前記ストリップの基本
    周波数の高調波で共振させるため、前記素子が有するセ
    グメントの数に従い、当該連続するセグメントについて
    逆転しており、それぞれがほぼ等しい長さになってい
    る； ことを特徴とする請求項１に記載のデータ記憶デバイ
    ス。
  6. 【請求項６】前記磁歪性素子は、固有周波数を低減する
    ために十分な質量の磁歪性材質で構成される矩形形状の
    ストリップとすることを特徴とする請求項１に記載のデ
    ータ記憶デバイス。
  7. 【請求項７】前記磁歪性素子は、両端における側方向に
    伸びる突出部を備えることを特徴とする請求項１に記載
    のデータ記憶デバイス。
  8. 【請求項８】前記バイアスフィールドパターンは複数の
    成分を有し、少なくとも１つは他の成分の１つによって
    生じる共振とは異なるモードで磁歪性素子に共振を発生
    させることを特徴とする請求項１に記載のデータ記憶デ
    バイス。
  9. 【請求項９】前記磁歪性素子は矩形形状のストリップで
    あって、前記バイアスフィールドは、長手方向に振動を
    発生させる第１の成分と、その素子面においてたわみ振
    動を発生させる第２成分とを備えることを特徴とする請
    求項１に記載のデータ記憶デバイス。
  10. 【請求項１０】前記磁歪性素子は矩形形状のストリップ
    であって、前記バイアスフィールドパターンは少なくと
    も２つの成分を有する、 ここで１つは前記ストリップに縦方向の振動を発生さ
    せ、もう１つは前記ストリップの少なくとも或る部分
    を、横方向に伸長及び縮小せる、 ことを特徴とする請求項１に記載のデータ記憶デバイ
    ス。
  11. 【請求項１１】前記バイアスフィールド供給手段は硬質
    の磁性材質で構成される部材、或いは、それを含む部材
    であり、前記硬質磁性体上に記録されている磁気パター
    ンが前記バイアスフィールドパターンを供給することを
    特徴とする請求項１乃至10のいずれか１つに記載のデー
    タ記憶デバイス。
  12. 【請求項１２】前記磁歪性素子の領域内の呼びかけフィ
    ールドによって生成される磁束を収束させる手段を、当
    該素子の領域に配置することを特徴とする請求項１乃至
    11のいずれか１つに記載のデータ記憶デバイス。
  13. 【請求項１３】識別装置として構成される請求項１乃至
    12のいずれかに記載のデータ記憶デバイスであって、前
    記フィールドパターンは前記識別装置が識別できるよう
    符号化されることを特徴とするデータ記憶デバイス。
  14. 【請求項１４】少なくとも請求項第13項のデバイスと、 呼びかけ領域内に前記所定の周波数で前記呼びかけ交番
    磁界を生成する手段と、 前記所定周波数で前記デバイスの共振を電磁的に検出す
    ることで、前記呼びかけ領域内における前記デバイスの
    存在を検出する手段と を備えることを特徴とする識別システム。
  15. 【請求項１５】Ｍ個の周波数より選択されたＮ個の周波
    数で共振するために符号化された複数の前記デバイスを
    備える、 ここで、ＮはＭより少なく、 前記呼びかけフィールド生成手段と検出手段は前記Ｍ個
    の周波数に対して動作可能となっている、 ことを特徴とする請求項14に記載のシステム。
  16. 【請求項１６】前記デバイスにおける前記磁歪性素子は
    互いにすべて同じであり、前記Ｍ個の周波数は前記素子
    の基本周波数の高調波であることを特徴とする請求項15
    に記載のシステム。
  17. 【請求項１７】前記Ｍ個の周波数には前記基本周波数が
    含まれることを特徴とする請求項15に記載のシステム。
  18. 【請求項１８】磁歪性素子と、磁気フィールド生成手段
    を備えるデータ記憶デバイス或いは装置であって、 前記磁気フィールド生成手段は、 前記磁歪性素子が、印加された所定周波数の呼びかけ交
    番磁界に呼応してその固有周波数よりも高い所定周波数
    で共振させるように、フィールドパターンを前記素子に
    供給する ことを特徴とするデータ記憶デバイス或いは装置。
  19. 【請求項１９】磁歪性素子と、磁気フィールド生成手段
    を備えるデータ記憶デバイス或いは装置であって、 前記素子が、与えられた所定周波数の呼びかけ交番磁界
    に呼応して所定周波数で振動を発生させるため、前記磁
    気フィールド生成手段は前記素子にフィールドパターン
    を与え、 前記フィールドパターンは、前記素子の長さに渡ってな
    だらかな曲線関数のように変化する強さを有することを
    特徴とするデータ記憶デバイス或いは装置。
  20. 【請求項２０】前記関数は正弦関数又は２つ以上の正弦
    関数の合成であることを特徴とする請求項19に記載のデ
    バイス或いは装置。
  21. 【請求項２１】磁歪性素子と、磁気フィールド生成手段
    とを備えるデータ記憶デバイス又は装置であって、 前記素子が、所定周波数の呼びかけ磁界に呼応して前記
    所定周波数で共振するように、前記磁気フィールド生成
    手段は、前記素子にフィールドパターンを与え、 前記フィールドパターンは、その強度が前記素子のエッ
    ジもしくは端部で徐々に実質的なゼロに減衰するように
    なっていることを特徴とするデータ記憶デバイス又は装
    置。
  22. 【請求項２２】磁歪性素子と、 前記素子に磁界フィールドパターンを供給する磁界フィ
    ールド生成手段とを備え、 前記フィールドパターンは、前記素子が適度の周波数の
    呼びかけフィールドに呼応して非縦モードで共振させる
    ようなパターンであることを特徴とするデータ記憶デバ
    イス。
  23. 【請求項２３】前記素子は矩形の磁歪性材質の矩形のス
    トリップであって、前記非縦モードは前記ストリップの
    面における、たわみモードであることを特徴とする請求
    項22に記載のデバイス。
  24. 【請求項２４】前記素子は磁歪性材質の矩形のストリッ
    プであって、 前記非縦モードは、前記ストリップの端部における横方
    向の伸縮と収縮を伴うものであり、両端部の略中央部に
    おいては略無圧力であることを特徴とする請求項22に記
    載のデバイス。
  25. 【請求項２５】請求項１乃至13又は請求項18乃至24のい
    ずれか１つに記載のデータ記憶デバイス或いは装置の製
    造方法であって、 記録デバイスと硬質磁性素子が、互いに重ならない初期
    位置から、重なる位置を経て、そして再び重ならない位
    置になるように移動する工程によって、前記フィールド
    パターンはその硬質磁性素子に記憶され、 記録は、なだらかな曲線関数を有する信号を前記記録デ
    バイスに印加することによってなされ、前記記録デバイ
    スと前記硬質磁性素子の最終位置で終了する ことを特徴とする製造方法。
  26. 【請求項２６】前記磁歪性素子と前記磁気バイアスフィ
    ールド生成手段は１個の物として形成されることを特徴
    とする請求項１乃至13又は請求項18乃至24のいずれか１
    つに記載のデバイス。
  27. 【請求項２７】前記関数のゼロクロス点は、前記素子の
    両端に略一致することを特徴とする請求項19又は20のい
    ずれかに記載のデバイス又は装置。
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