JPH11512526A

JPH11512526A - 誘導デビットカード上にメッキされたセル内の膜厚とパターンレジスタを測定する装置と方法

Info

Publication number: JPH11512526A
Application number: JP9512253A
Authority: JP
Inventors: オリベイラロペス，パウロ，ヘンリケド
Original assignee: テレコムニカコエスブラジレイラスソシエダ／アノニマ−テレブラス
Priority date: 1995-09-18
Filing date: 1996-09-17
Publication date: 1999-10-26
Also published as: CN1200171A; KR19990045767A; CA2232162A1; CN1121604C; CZ83698A3; PL326356A1; KR100467116B1; WO1997011332A1; BR9504681A

Abstract

(57)【要約】プリペイド電話デビットカードにおけるクレジットセルのような絶縁表面上にメッキされた導体金属パターンの厚さを測定する装置であって、前記カード内のクレジットセルと同数の多数の検出モジュールを含んでなり、各モジュールは一つの発振器（３０）からなり、そのインダクタンスは対応する部分が同一線形順序に並んでいる一対の検出コイル（２４ａ、２４ｂ）を備えており、センシングコイル（２４ａ、２４ｂ）は関連するクレジットセル（２５）の正確な（ｔｒｕｅ）位置に整列しており、前記検出アセンブリの出力（２６）はＡＤ変換器（４０）の入力に接続され、後者の出力はメモリ手段を備えた計算手段（１１、２１）に接続されている。前記複数の発振器は交替にイネーブルされて、出力電圧が数値に変換される。変換器のパラメータは、前記メモリに記憶された係数により各検出モジュールについて調節され、これにより構成部品の変化、検出コイルの位置などを補償する。結果の数値は、各検出モジュールについて特定の増幅特性曲線（５３）に従って計算手段により処理され、これにより膜の厚さが供給される。前記係数と増幅特性曲線は、既知の金属膜厚さの標準カードを使用した個別の校正により、セルアレー内の各位置についてあらかじめ測定される。

Description

【発明の詳細な説明】誘導デビットカード上にメッキされたセル内の膜厚とパターンレジスタを測定する装置と方法この発明は、絶縁表面上に沈積された導電金属層の厚さの測定に関し、また特に、本書に参考文献として組込まれた特許文書ＰＩ（ＢＲ）７８０４８８５、ＰＩ（ＢＲ）９２０１３８０−５、ＰＩ（ＢＲ）９３０４５０３−４に記述されたような誘導デビットカード上のクレジットセルの生産に使用される金属膜の厚さ測定に関する。Ｘ線の回折に基づく金属層の厚み測定法は既に知られているが、そのコストと所要時間のために、研究所における高精度の測定に、その使用が限定されている。その上、現在知られている方法は、カードの製造中に生ずる見当（ｒｅｇｉｓｔｅｒ）誤差、すなわち、カード上にメッキされた金属セルパターンの位置がカードの縁に対して一致していないことを、正しく検出できない。上記を考慮して、この発明の重要な目的は、前記金属膜の厚さを迅速に、最小許容誤差で、低コストで測定できる装置を提供することである。付加的な目的は、セルをメッキする最中に誤った見当を検出すること、すなわち、それらのセルの実際の位置と理想的な位置が、カードの縁に対して不一致であること、カードを使用不能にする前記不一致を検出することである。上記の諸目的は、この発明により、ある装置で達成されるが、その装置は、多数の検出モジュールからなる検出アセンブリからなり、各モジュールは、関連のクレジットセルの正確な（ｔｒｕｅ）位置に一致して配置される検出コイルによりインダクタンスが供給される発振器からなり、各センサは、一時に一つずつ、処理を制御する計算手段により生ずるパルスにより個別にイネーブルされ、発振器出力電圧は、これを数値に変換する手段に結合され、メモリ手段に記憶された係数に従って前記計算手段により処理されて、これにより金属層の厚さを知らせるようになっている。この発明のもう一つの特徴によれば、金属膜の厚さが知られている標準カードを使用して、個別の校正によりセルアレー内の各々の位置について、前記係数が予め決定される。この発明の更なる特徴によれば、セルマトリクスの外側に配置されたセンサを備えていて、プレーテッドセルパターン内の見当の測定を可能にする。この発明の更にもう一つの特徴によれば、この装置は、カード内の全てのセルの健全性の検査（ｉｎｔｅｇｒｉｔｙｃｈｅｃｋ）が可能であり、こうして、製造の欠陥により一つまたはそれ以上のセルが開いているカードを除去することができる。上記の諸特性は、この発明の他の利点と共に、一例により限定的な意味でなく、添付図面を参照しながら、実施例の詳細な説明により、一層明らかになるであろう。図１は、この発明の原則により製作されたテスト装置であり、ＰＣ対応マイクロコンピュータのような外部制御装置への接続を同様に示す。図２は、この発明による提案された装置の一層詳細な図を示す。図３は、一つの検出モジュールの校正曲線を図示し、この発明による金属層厚さ測定電圧値の変換を可能にする諸要素を示す。図４は、この発明による見当不整列検出の原理を示す。さて、図１のブロック図を参照して、以下の諸ブロックを含んでなる提案された装置２０を、一層詳細に説明する。・制御盤２１（ＣＰＵ−ＡＤ）は、マイクロコントローラ、アナログディジタル変換器（Ａ／Ｄ）、メモリ、付属品からなる。・デコーディングカードＣＥＯ２２は、個別の線２３によりセンサマトリクス内の各発振器の動作を制御する複数のアドレスデコーダからなる。・検出アセンブリ２７は、カード内のセルの数と同数の検出モジュールからなり、これらのモジュールは、発振器の他に、対応する部分が同一線形順序に並んでいる１対の検出コイル２４ａ−２４ｂ、クレジットセル２５が横たわる間隙を形成するそれらのコアの内端を含み、前記間隙はカードの厚さよりも僅かに大きくて、偶発的な不整を許容するようになっている。続いて図１により、装置２０はＰＣマイクロコンピュータ１１へ接続され、ＰＣマイクロコンピュータ１１は、例えばＲＳ２３２のような標準的なプロトコルを使用するシリアル通信回線４６を通じて、測定処理を制御する。さて図２を参照すると、検出アセンブリ２７が多数のテストモジュール３０を含んでなり、タンクを構成するコイルが誘導センサ２４ａと２４ｂである一つのコルピッツ発振器からなる各テストモジュール３０が見える。こうした発振器は、振幅が誘導コイルの装荷に比例する交番信号を生成する属性を有する。前記装荷が、セルの状態（開放または短絡）とともに金属層の特性（厚さ、導電率）に依存することを考慮すれば、既知の合金について、複数の検出コイルの間での信号振幅は、金属膜の厚さに反比例することが知られる。全ての発振器におけるトランジスタ３１は通常遮断されていて、正電圧パルス３２を通じてブロックＣＥＯ２２により個別にイネーブルされた振動が、回線群２３の１本を通じて、加えられる。この振動の持続３３は、発振器が定常動作に達するのに必要な時間よりもかなり大きく、こうして起こり得るあらゆる過渡現象の影響を除去する。トランジスタ３１のコレクタに存在する振動電圧の一部は、ダイオード３４により整流されて、コンデンサ３５によりフィルタされ、上記したコマンドパルス３２に等しい持続を有するほぼ矩形のパルス３２になる。パルス３６の振幅は、ＡＤ変換器４０に加え得る最大電圧よりも遥かに大きい。この理由のために、ツエナーダイオード３７が変換器入力に直列に接続されていて、前記パルス３６から定常電圧を差し引いて、より低い振幅のパルス３８を結果して、数値への翻訳のために前記変換器４０の入力へ転送される。前記伝送は、ディジタル制御のポテンショメータ３９により行われ、その値は制御端末３９’に加えられた信号を用いてＣＰＵ２１により調節される。各発振器の構成要素の間に差異があるので、この調節は、テストモジュール３０の各個ごとに別々である。その上、この発振電圧はアレー内の検出コイルの位置（多少とも端部などから離れている）により影響される。このポテンショメータの調節のためのデータは、厚さが既知の標準のカードを使用して、この装置の事前の校正の間に決定され、ＣＰＵメモリ（図示なし）に記憶される。制御されるポテンショメータ４１と４２は、ＣＰＵからの信号により同様に微調整（ｔｒｉｍ）され、それらの補正は、１０４個の検出モジュールの各個について異なる。第１のものは、ＡＤ変換器のスパンを調節し、第２のものは、（金属膜の最大厚に対応して）最低電圧信号（Ｖヌル）を設定する。前記のように、制御されるポテンショメータ３９は、変換器入力に加えられる最大電圧を制限する。これらのポテンショメータが正確に調整された後に、変換器の出力を、予想される金属層の最大厚さに対してゼロに合わせ、デビットカードの製造中に予測されるべき最も薄い膜を２５５に合わせる。数値と金属厚（Ｅ）の間の直接の関係を供給するために、変換器４０の出力がＣＰＵにより処理されて、その２５５の補数を生成する。いくつかの位置がテストのためにプログラムされている場合は、このステップの後に前記ＣＰＵが、テストすべき次の位置のアドレスをＣＥＯ２３へ送る。シリアルインターフェイス４５と回線４６を通じて、（図１に示す）マイクロプロセッサ１１へ転送され、マイクロプロセッサ１１は、金属層の実際の厚さを通知するために、この結果を処理する。この厚さの計算は、各テストモジュールの増幅特性曲線の助けをかりてなされるが、前述のように増幅特性曲線は、構成部品の特性とマトリクス内のセンサの位置によって異なる。こうして、（この例においては）１０４個のモジュールの各々が、一つまたはそれ以上の直線で近似できる増幅特性曲線を有する。図３は、２つの係数、すなわち、直線係数ｂと角係数ｍにより定義される唯一つの線分５３を例示する。従って、マトリクス内の各位置について、厚さは式、Ｅ＝（ＶＮ×ｍ）＋ｂにより計算され、ここでＶＮはＣＰＵへ転送される数値である。前述のように、各テストモジュールの特性曲線は、２本、３本、またはそれ以上の直線の線分で一層正確に近似でき、各線分は特定の角係数（ｍ１、ｍ２など）および特定の直線係数（ｂ１、ｂ２など）により定義される。明らかに、それらの場合、膜の厚さを計算するための式は、唯一つの線分を通じての近似にするために用いたものよりも、かなり複雑なものになる。カード内の一つまたはそれ以上のセルにおける厚さの値が計算されると、それらは記憶され、印刷され、他のユニットへ送信されなど．．．またはカード拒絶のための（許容誤差を超える厚さについての）トリガアラームなどであったりする。製造上の欠陥のためにセルが壊れた場合は、そうした事実が装置により［不十分な厚さ」と解釈されて、カードの拒絶を導く。厚さの決定に加えて、提案された装置は、偶発的な見当誤差を決定できるようにする。この目的のために、金属被覆されてないウインドウがカード上に設けられ、長方形または正方形の形の前記窓は、クレジットセルアレーの外側にメッキされた領域内に配置されている。誘導センサのセットが、同様の仕方で、追加のテストモジュールと、前記窓に一致して配置されたコイルと共に、配置される。図４は、見当の誤りの決定の原理を示す。ウィンドウ６０の縁６１の一つを考慮すると、誘導センサのコアに関して、ほぼ３つの位置が可能であることが理解される。図４ａにおいて、コア６２は完全に非メッキ部分上にあるオンで、金属層内に誘導される電流は最小であり、従って発振器の端における電圧は最大になる。図４ｂは、コア６３が一部分メッキ領域上にあり、一部分ウィンドウ上にある位置を示し、この場合はいくらかの装荷が起こり、従って発振の振幅が以前よりも小さくなる。最後に図４ｃにおいて、コア６４は完全にメッキ領域上にある。発振器のコイルの装荷は最高であり、従って発振は最小である。対応する誘導センサの位置とともにウィンドウのサイズと位置を適当に選ぶことにより、カード上にメッキされた金属パターンの縦と横の方向の逸脱と共にカードの軸に対するパターンの回転を検出することが可能である。明らかに、センサにより検出される電圧値は、カード上の金属層の厚さに従って変化するので、前記見当センサにより与えられた値の解釈のために適当なソフトウェアが必要である。前記したように、最大および最小の許容測定レベルを、既知の見当不一致を有する標準カードを通じて、予め決定しなければならない。それらの値をコンピュータのメモリに記憶させて、正確な（ｔｒｕｅ）位置からの許容可能な逸脱を超える前記見当誤差が生じたときに、カードの拒絶を可能にする。この発明を特定の実施例に基づいて説明してきたが、この発明の概念の範囲から逸脱することなく改変と修正を導入可能であることが明らかでである。従って、例えば、充分なメモリが使用可能であり、全ての必要なソフトウェアがロードされていれば、全てのデータ処理を装置のＣＰＵ２１で行うことができるし、従って、マイクロコンピュータ１１を使用する必要がなくなる。更に、上記の説明は１０４個のセル（１００個のクレジットセルと位置決め／有効性のための４個のセル）を有するカードをテストするために設計された装置を示すが、この発明の原理は、あらゆる量のセルに同様に適用可能であり、また絶縁物質上に貼付された連続的な金属層にさえも同様に適用可能であることを理解すべきである。

───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】増幅特性曲線は、既知の金属膜厚さの標準カードを使用した個別の校正により、セルアレー内の各位置についてあらかじめ測定される。

Claims

【特許請求の範囲】１．誘導デビットカード上にメッキされたセル内の膜の厚さとパターンの見当を測定する装置であって、特徴として、前記カード内のクレジットセルの数に等しい多数の検出モジュールからなる検出アセンブリ（２７）を含んでなり、各モジュールは対応する部分が同一線形順序に並んでいる一対のセンシングコイル（２４ａ、２４ｂ）によりインダクタンスが供給される発振器からなり、その関係するクレジットセル（２５）の真位置に整列したそれらの縦軸を有し、前記検出アセンブリの出力（２６）はＡＤ変換器（４０）の入力に接続され、ＡＤ変換器（４０）の出力は各個別の検出モジュールに関連したデータと共に厚さ計算のための詳細なソフトウエアをロードしたメモリ手段を備えた計算手段（１１、２１）に接続されている、前記装置。２．請求項１に請求された誘導デビットカード上にメッキされたセル内の膜の厚さとパターンの見当を測定する装置であって、検出コイル（６２、６３、６４）がクレジットセルのアレーの領域の外側に配置された追加の検出モジュールにより、パターンの見当がチェックされることを特徴とする前記装置。３．請求項１に請求された誘導デビットカード上にメッキされたセル内の膜の厚さとパターンの見当を測定する装置であって、前記検出モジュールの各々はコルピッツ発振器を含んでなる、前記装置。４．請求項１に請求された誘導デビットカード上にメッキされたセル内の膜の厚さとパターンの見当を測定する装置であって、検出アセンブリ（２７）の出力とＡＤ変換器（４０）の入力の間にツエナーダイオード（３７）を挿入することを特徴とする、前記装置。５．請求項１に請求された誘導デビットカード上にメッキされたセル内の膜の厚さとパターンの見当を測定する装置であって、デジタル的に制御されるポテンショメータ（３９）を前記ＡＤ変換器（４０）の入力へ接続することを特徴とし、前記ポテンショメータの制御端子（３９’）が前記計算手段（２１）に接続されている、前記装置。６．請求項１に請求された誘導デビットカード上にメッキされたセル内の膜の厚さとパターンの見当を測定する装置であって、デジタル的に制御されるポテンショメータ（４１，４２）がＡＤ変換器のスパン端子とＶ−ヌル端子へ接続され、前記ポテンショメータの制御端子（４１’、４２’）が前記計算手段（２１）へ接続されている、前記装置。７．誘導デビットカード上にメッキされたセル内の膜の厚さとパターンの見当を測定する方法であって、・クレジットセルアレー内にテストされるべき少なくとも一つの位置を選択することと、・前記選択された位置に関連するテストモジュールに関連する係数を計算手段（１１、２１）から読み出すことと、・それぞれ前記変換器の信号入力端子、スパン端子、Ｖ−ヌル端子に接続されたディジタル制御ポテンショメータ（３９’、４１’、４２’）の制御端子（３９ ’、４１’、４２’）へ入力されたＣＰＵ（２１）により生成される制御信号によりＡＤ変換器をプリセットし、前記制御信号は前記係数から引き出されることと、・前記膜を構成する金属合金と共にアレー内の前記位置に関連する増幅特性曲線に従って前記ＡＤ変換器から計算手段（２１、１１）へ転送された数値を処理することにより膜の厚さを計算することを特徴とする、前記方法。８．請求項７に請求された誘導デビットカード上にメッキされたセル内の膜の厚さとパターンの見当を測定する方法であって、計算手段（１１、２１）のメモリ内に記憶される前記係数と前記増幅特性曲線の値は、既知の金属膜厚さの標準カード上で遂行された測定によりあらかじめ決定されることを特徴とする、前記方法。