KR100279493B1 - 검출 태그 - Google Patents

Abstract

공진 검출 시스템용 검출태그는 전기절연재와 이 전기절연재에 의해 지지된 공진회로로 구성되는 지지부를 포함한다. 상기 공진회로는 소정의 패턴으로 상기 지지부상에 배치된 도체 트랙에 의해 형성되는 유도성 요소와 상기 지지부에 의해 분리되고 전기전도성 전극 영역으로서 구성되는 적어도 2개의 커패시터 전극에 의해 형성된 용량성 요소로 구성된다. 상기 트럭의 단부들은 하나의 커패시터전극 및 다른 커패시터 전극에 각각 연결된다. 적어도 하나의 전기전도성 고립영역(6)이 상기 커패시터 전극들(7)중 하나와 동일한 평면내에서 상기 하나의 전극과 인접되도록 상기 지지부(1)상에 배치된다. 서로 대향하는 상기 커패시터 전극(7)과 상기 고립영역(6)의 에지들은 방전갭이 이들 사이에서 범위를 정하는 만큼의 거리로 서로 이격되어 위치된다.

Description

검출 태그

제1도는 가능한 2개의 공진 주파수를 갖는 본 발명의 일 실시예를 나타낸 도면이다.

제2도는 가능한 2개의 공진 주파수를 포함하는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.

제3도는 가능한 4개의 공진 주파수를 포함하는 본 발명의 또 다른 실시예를 나타낸 도면이다.

제4도는 본 발명의 또 다른 실시예를 나타낸 도면이다.

도면에 도시된 검출 태그들은 전자식 검출 시스템(도시 생략)에 사용될 수 있다. 이러한 형태의 시스템은 물건의 도난 방지를 위해 상점에서 사용되는 것이 통상적으로 알려져 있다. 이러한 형태의 전자식 보안 시스템은 예를 들어 미국 특허 제4,692,744호 및 제4,831,363호에 개시되어 있다.

공지된 도난 방지 시스템은 소정의 주파수(이하, “검출 주파수”라함)를 갖는 바람직하게는 고주파수 전자계인 전자계를 발생하여 검출 구역에 송출하는 송신기를 포함한다. 8.2 MHz의 주파수가 적절한 주파수이지만 다른 주파수들을 사용할 수도 있다.

상기 전자식 보안 시스템은 검출 태그가 전자계의 검출 주파수와 실질적으로 동일한 공진 주파수를 갖기 때문에, 검출 구역에 검출 태그가 존재하는지를 검출하는 수신기를 또한 포함한다. 상기 태그는 수신기에서 검출한 전자계에 의해 공진을 발생시킨다.

유럽 특허 출원 제0 463 233호는 보호될 물품에 부착될 수 있는 작동 가능한 도난 방지 태그를 기술한다. 상기 보안 태그는 공진 회로를 지지하는 전기 절연재로 제조된 지지부로 이루어진다. 공진 회로의 유도성 부분은 나선형 패턴으로 지지부상에 배치된 도체 트랙에 의해 주로 형성된다. 지지부에 의해 지지된 공진 회로의 용량성 부분은 초기 상태에서 나선형으로 감긴 코일이 상기 보안 시스템의 검출 주파수와 상이한 제1 공진 주파수를 갖는 커패시터로 형성된다. 상기 공지된 검출 태그에는 작동 상태에서는 공진 회로의 공진 주파수가 검출 주파수와 동일하게 되지만, 작동 중지 상태에서는 상기 공진 주파수가 제3 주파수 값으로 다시 변경되는 방식으로 커패시터의 커패시턴스를 변경시키는 수단이 제공된다. 물품 대금이 카운터에 지불되기 전에는, 검출 태그는 상기 보안 시스템의 검출 주파수와 동일한 공진 주파수를 가지지만, 지불된 후에는 상기 태그는 공진 회로의 공진 주파수가 재차 보안 시스템의 검출 주파수와 상이한 작동 중지 상태로 세트되며, 그 결과로 도난 검출은 검출 태그가 부착된 물품이 검출 구역을 통과할 때 발생되지 않는다.

공진 회로의 용량성 소자의 커패시턴스 값의 공지된 변경은 유럽 특허 출원에 따른 공지된 방법으로 지지부를 통해 횡방향으로 방전함으로써 영향을 받고, 그 결과로서 용량성 소자의 일부분의 크기가 매시간 감소된다.

제1도는 방전이 지지부의 표면을 따라 일어나는 본 발명에 따른 검출 태그를 도시한다.

상기 검출 태그는 도체 트랙(4)이 나선형으로 인가된 지지부(1)로 이루어진다. 상기 나선형 트랙은 소정의 자기 인덕턴스를 갖는 코일을 형성한다. 일단부에서 상기 트랙(4)은 전기 전도성 물질로 이루어지고 상기 지지부(1)의 동일한 측면상에 배치되는 영역(7)에 접속된다. 상기 영역(7)은 커패시터의 한 커패시터 전극을 형성하고, 다른 커패시터 전극은 전기 전도성 물질로 이루어지고 장기 지지부(1)의 다른 측면 상에 배치되는 영역(5)에 의해 형성된다. 상기 영역(5)은 또한 전기 전도성 물질로 이루어지고 트랙(9)에 의하여 접속 영역(2)에 접속되며, 지지부(1)를 통해 상기 트랙(4)의 접속 영역(3)에 접속된다. 따라서, 도체 트랙(4)의 감긴 횟수와 영역들(5, 7)의 면적이 공진 회로의 공진 주파수가 사용되는 전자식 검출 시스템의 검출 주파수와 동일하게 되는 방식으로 크기 조정되는 공진 회로가 형성된다.

상기 영역(7)에 인접하여 상기 영역(7)과 동일한 지지부의 측면 상에 전기 전도성 물질로 이루어진 영역(6)이 고립된 형태로 배치되어 있다.

서로 대향하는 상기 영역들(6, 7)의 에지들은, 상기 태그가 상기 커패시터 판들(5, 7)에 의해 형성된 커패시턴스와 상기 트랙(4)에 의해 형성된 자기 인덕턴스에 의해 결정되는 검출 주파수 또는 공진 주파수와 동일한 주파수를 갖는 전자계에 의존하는 경우, 그리고 전자계의 에너지 레벨이 상기를 달성할 수 있을 정도로 충분히 높은 경우, 상기 에지들 사이에서 방전이 생성되는 거리에 있다. 상기 방전은 영역들(7, 6) 사이에 전기 접속을 야기하고, 그에 따라 상기 영역(7)에 대응하는 커패시터 전극의 면적이 상기 영역(6)의 면적만큼 증가된다. 그 결과, 상기 검출태그는 검출 주파수에 대하여 감소되는 공진 주파수로 세트되며, 그에 따라 상기 검출 시스템은 상기 태그가 검출 구역으로 이동되는 경우에 재가동되지 않는다.

제1도에 도시된 바와 같이, 전극 영역(5)은 고립 영역(6)에 중첩된다. 상기 영역(5)이 상기 영역(6)에 중첩되는 정도와 상기 영역(6)의 면적에 의존하여, 커패시터의 증가와 후속해서 공진 주파수의 대응 감소가 달성된다.

상기 지지부(1)는 두께 20 ㎛를 갖는 예컨대, 폴리에틸렌과 같은 가요성 플라스틱 필름으로 이루어질 수 있다. 상기 가요성 지지부는 예컨대, 증착 또는 에칭공정에 의해 자체 상에 배치되는 전도성 영역(2, 3, 5, 6, 7)과 트랙(4)을 갖는다. 상기 전도성 물질은 예컨대, 15 내지 50 ㎛의 두께를 갖는 알루미늄으로 이루어질 수 있다.

제1도에 따르면, 명확한 방전 갭(8)은 상기 영역들(6, 7)의 서로 대향하는 에지들 사이의 거리가 예컨대, 5 ㎛ 보다 작게 되도록 위치적으로 감소된 결과로서 형성된다. 여러 실험들에서 갭 에지들 사이에서 80 내지 90 볼트의 전압이 방전을 생성하는데 충분함을 보여주고 있다.

본 발명에 따른 상기 검출 태그는 공진 회로의 품질 계수가 방전 갭이 부가되는 것에 영향을 받지 않고, 상기 계수는 방전 공정 후에도 정확하게 정의되는 이점을 갖는다. 또한, 상기 공진 주파수들은 예컨대, 조립 중에 레이저 빔에 의해 빠르고 쉽게 세트될 수 있지만, 상기 방전은 공진 주파수들에게 영향을 주지 않기 때문에 명확함을 유지하고 있다. 이것은 공지된 검출 태그보다 더 정확한 검출을 제공한다.

공진 주파수들은 더 정확하게 정의될 수 있고 품질 계수 및 공진 주파수는 언제나 명확한 상태를 유지하고 있다는 사실에 기인하여, 상기 검출 태그는 복수의 공진 주파수에 쉽게 확장될 수 있다. 바람직한 실시예는 제3도에 도시된다.

제3도에 도시된 실시예는 4개의 공진 주파수의 가능성을 제공한다. 명확하게 하기 위해, 공진 회로의 유도 성분은 도시하지 않았다.

상기 지지부(1)에 의해 지지된 커패시터는 접속부(4)에 의해 유도 성분(도시 생략)의 일 단부에 접속되는 커패시터 전극(7)으로 이루어진다. 접속부(9)에 의해 상기 태그의 공진 회로의 유도 성분(도시 생략)의 타단부에 접속되는 상기 지지부(1)의 다른 측면 상에 배치되는 다른 커패시커 전극(5)이 있다. 또한, 상기 고립 영역(6)에 추가하여 이에 인접하게 상기 지지부(1)의 동일 측면 상에 다른 고립 영역(10)이 존재한다. 상기 지지부(1)의 다른 측면상에는 추가의 고립 영역(11)이 인가된다. 각각의 영역 7과 6 사이, 영역 6과 10 사이 및 영역 5와 10 사이에는 방전 갭(8)이 존재한다.

한편, 상기 영역들(5, 7) 사이의 커패시턴스에 의해 결정되는 공진 주파수와 상기 유도 성분(도시 생략)은 예컨대, 8.2 MHz이다. 상기 검출 태그가 충분히 고에너지 레벨이고 8.2 MHz의 주파수를 갖는 전자계에 의존하는 경우, 방전은 상기 영역들(6, 7) 사이의 방전 갭(8) 사이에서 생성되며, 그 결과, 상기 검출 태그의 공진 회로의 공진 주파수는 예컨대, 6.2 MHz까지 저하된다. 상기 공진 주파수는 상기 영역들(6, 7)의 크기와 검출 태그의 유도 성분의 자기 인덕턴스에 의존하는 것이 명백하다. 유사한 방법으로, 방전은 나머지 방전 갭들(8) 사이에서 계속적으로 일어날 수 있게 되고, 그 결과, 각각 5 MHz와 4 MHz의 공진 주파수들이 달성될 수 있다.

공진 주파수들의 수는 실제로 무한대 범위까지 증가될 수 있다. 예를 들어, 제1 공진 주파수는 검출 태그의 초기 정지 상태에 부가될 수 있지만, 제2 공진 주파수는 검출 태그의 작동 상태에 부가될 수 있다. 상기 제2 공진 주파수는 도난검출용으로 사용된다. 다른 공진 주파수들은 예컨대, 구입한 물품의 갯수 및 다른 정보와 같은 다양한 정보를 코딩(coding)하는데 사용될 수 있다. 검출 시스템이 검출 태그의 가능한 공진 주파수들의 수에 따라 확장되어야만 한다는 것은 명백하다.

검출 태그 상의 정보의 항목을 코딩하기 위하여, 전자계는 이미 선택된 공진주파수를 얻도록 세트된 주파수 스윙폭(swing)을 갖고 사용되는 것이 바람직하다.

검출 태그의 양호한 실시예에서, 도체 트랙은 전도성 영역들과 커패시터 영역들에 의해 점유된 영역 둘레에 나선형으로 배치된다. 이것의 장점은 한편으로는 상기 영역들과 나선형 트랙 사이에 부가적인 접속부가 필요하지 않다는 것이다.

제2도는 전기 전도성 고립 영역에 의해 초기 공진 주파수를 증가시키는 것이 가능한 본 발명의 다른 실시예를 도시한다. 상기 검출 태그는 접속 영역들(3, 2)에 의해 나선형 트랙이 자체 상에 배치된 지지부(1)와, 이 지지부(1)를 통해 상기 2개의 영역 사이에서 야기되는 관통 접속부와, 상기 지지부(1)의 다른 측면 상의 커패시터 전극(5)에 접속되는 접속부(9)로 이루어진다. 다른 커패시터 전극(7)은 나선형 트랙(4)의 타단부에 접속된다. 상기 구성이 제1 공진 주파수를 한정한다. 두 번째로 높은 공진 주파수는 나선형 트랙(4)내에 배치되는 나선형의 고립 영역(13)에 의해 얻어진다. 상기 나선형 영역(13)은 접속부(14)에 의해 나선형 트랙(4)에 접속되지만, 나선형 영역(13)의 타단부는 나선형 트랙(4)의 대향하는 단부와 가까운 거리(12)에 배치된다. 상기 거리(12)는 방전 갭을 한정한다. 검출 태그가 상기 태그의 초기 공진 주파수와 동일한 주파수를 갖는 전자계에 의존하는 경우, 방전 갭(12) 사이에서 방전이 일어나게 되고, 그 결과 공진 회로의 자기 인덕턴스가 증가되며, 두 번째로 높은 공진 주파수가 얻어진다. 공진 주파수의 저하는 상기 영역들(6, 7) 사이에 위치된 방전 갭(8) 사이의 방전에 의해서 재차 달성될 수 있다.

상기 트랙(4)은 트랙(13)내로 또한 진행될 수 있지만 트랙(13)에 대응하는 방전 갭을 갖는 더 많은 트랙을 부가하는 것이 또한 가능하다.

제4도에 도시한 실시예에서, 방전 갭(8, 12)은 저항 트랙(15) 형태의 저항에 의해 브리지된다. 지금까지 방전이 일어나지 않았고, 저항이 예컨대, 2개의 인접한 커패시터 전극 영역사이의 갭을 브리지하는 경우, 상기 회로는 인덕터의 병렬접속, 제1 커패시터의 부분 병렬 접속 및 저항과 제2 커패시터의 직렬 접속으로 이루어진다. 그 결과, 공진 주파수는 저항이 없는 구성과 비교하여 다소 변화되지만, 회로의 품질 계수는 예컨대, 1kΩ 이상으로 될 수 있는 저항에 의존하여 다소 감소된다. 갭 양단에 방전이 실행된 후에, 저항이 단락되면서 회로의 품질 계수는 다시 증가한다.

상기 브리지한 저항이 인덕터들과 병렬 접속되는 경우, 동일한 효과가 발생한다(제2도의 12에 도시). 따라서, 방전이 회로의 품질 변화 및 명확한 주파수 변화 모두를 야기한다는 것이 밝혀졌다. 그 결과, 방전의 실행 유무에 의존하는 감쇠작용과 진폭이 관측된다. 상기 실시예는 검출이 진폭, 주파수, 위상 및/또는 감쇠시간을 기초로 하여 일어날 수 있다는 장점을 갖는다.

또한, 본 발명은 방전 전후에 회로의 손상 여부를 테스트하는 것이 가능하다는 장점을 갖는다.

통상적으로, 본 발명은 각각의 방전후에 잔류 공진이 항상 남아 있는 장점을 가지며, 따라서 회로의 손상 여부를 검출하는 것이 가능하다. 본 발명의 응용은 검출 태그가 방전에 의해 작동된 후에 재사용될 수 있도록 더욱 유용하게 만든다. 결국, 방전에 의해 기인된 인접한 영역들사이의 관통 접속부는 고레벨의 에너지를 공급함으로써 다시 제거될 수 있다. 그에 따라, 방전 갭을 갖는 초기 상태가 얻어진다.

본 발명에 따른 검출 태그가 도난 검출용 뿐만 아니라 다른 정보 검출용으로도 적합하다는 것은 명백하다.

본 발명은 공진 검출 시스템용 검출 태그에 관한 것으로서, 공진 검출 시스템은 전기 절연재로 이루어진 지지부 및 이것에 의해 지지되는 공진 회로를 포함하고, 상기 공진 회로는 소정 패턴으로 상기 지지부 상에 배치된 도체 트랙에 의해 형성되는 유도성 소자와, 상기 지지부에 의해 분리되고 전기 전도성 영역으로 구성되는 적어도 2개의 커패시터 전극들에 의해 형성되는 용량성 소자를 구비하며, 상기 트랙의 단부들은 하나의 커패시터 전극 및 다른 커패시터 전극에 각각 접속된다.

이러한 형태의 검출 태그는 공개된 유럽 특허 출원 제0 463 233 A2호의 공개 공보에 개시되어 있다.

이 공지된 태그의 지지부는 한 측면상에 나선형 및 장방형 패턴의 도체 트랙이 구비되고, 양측면상에 커패시터 전극 또는 4개의 커패시터의 판(plate)을 형성하는 전기 전도성 영역이 제공된다. 지지부의 용량성 소자는 2개의 브랜치의 병렬접속에 의해 형성되고, 여기에 직렬 접속된 2개의 커패시터가 통합된다. 상기 용량성 소자는 나선형 트랙의 단부에 연결되고, 그 결과로 도난 방지 시스템에 사용되는 검출 주파수와 상이한 공진 주파수를 갖는 공진 회로가 얻어진다. 검출 태그는 공진 회로를 검출 주파수에 동조시키기 위하여 단락(short-circuit)된 커패시터에 의해 작동된다. 작동 중인 검출 태그가 작동 중지되어야 하는 경우, 후속 커패시터는 단락되고, 그 결과로 태그의 공진 주파수가 도난 방지 시스템의 검출 주파수와 재차 상이하게 된다.

단락되는 커패시터에는 만입부(indentation)가 구비되고, 그 결과로 대응하는 판들이 위치적으로 감소된 상호 거리에 위치된다. 제1 커패시터는 태그의 현재의 공진 주파수에 대응하는 주파수로, 그리고 당해의 커패시터의 만입부에서 지지부에 횡방향으로 방전을 생성할 수 있도록 충분히 높은 레벨로 공급되는 전자기 에너지에 의해 단락된다. 제2 커패시터의 단락은 대응하는 방법으로 실행된다.

공지된 태그는 커패시터에 만입부를 사용한 결과 공진 주파수가 정확하게 정의될 수 없으며, 따라서 고에너지 레벨 또는 부가적인 동조 동작이 필요하다는 결점을 갖는다.

본 발명의 목적은 전술한 결점을 극복하는 서두에서 논의한 바와 같은 형태의 검출 태그를 제공하는 것이다.

상기 목적은 본 발명에 따라 커패시터 전극들 중 하나와 동일한 평면에서 이 전극에 인접하게 되도록 지지부상에 배치되는 적어도 하나의 전기 전도성 고립 영역에 의해 달성되며, 상기 커패시터 전극과 고립 영역의 에지들은 서로 대향하여 방전 갭 거리에 위치된다.

이 구성은 방전 갭에 의하여 방전 경로를 미리 정할 목적으로, 검출 태그의 공진 회로의 공진 주파수와 품질 계수(quality factor)의 어느 것도 불리하게 영향을 받지 않는다는 장점을 갖는다. 상기 두 변수는 방전 후에도 정확하게 정의된 상태로 유지되고 흐트러지는 일이 없다.

유럽 특허 출원 제0 458 923호는 지지부의 표면을 따른 방전을 기술하고 있지만, 이것은 커패시터를 단락시키기 위해 사용되고 상기 커패시터의 커패시턴스를 증가시키기 위한 것은 아니다. 또한, 지지부를 통한 부가적인 접속이 요구된다.

양호한 실시예는 첨부되는 특허 청구의 범위에서 구체화된다.

이하, 본 발명을 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.

Claims (12)

1. 전기 절연재 및 이것에 의해 지지된 공진 회로로 이루어진 지지부를 포함하고, 상기 공진 회로는 소정 패턴으로 상기 지지부 상에 배치되는 도체 트랙에 의해 형성되는 유도성 소자와, 상기 지지부에 의해 분리되어지고 전기 전도성 영역으로서 이루어지는 적어도 2개의 커패시터 전극들에 의해 형성된 용량성 소자를 구비하며, 상기 트랙의 단부들은 하나의 커패시터 전극 및 다른 커패시터 전극에 각각 접속되는 공진 검출 시스템용 검출 태그에 있어서, 적어도 하나의 전기 전도성 고립 영역(6)이 상기 커패시터 전극들(7)중 하나와 동일 평면 내에서 상기 하나의 전극에 인접하게 되도록 상기 지지부(1)상에 배치되고, 상기 커패시터 전극(7)과 상기 고립 영역(6)의 에지들은 서로 대향하게 방전 갭 거리에 위치되는 것을 특징으로 하는 공진 검출 시스템용 검출 태그.
2. 제1항에 있어서, 상기 전도성 고립 영역(6)과 다른 상기 지지부(1)의 측면에 위치되는 상기 전극 영역(5)은 또한 전도성 고립 영역과 적어도 부분적으로 중첩하는 것을 특징으로 하는 공진 검출 시스템용 검출 태그.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 소정의 위치에 방전 갭을 갖는 추가의 전도성 고립 영역이 상기 전도성 고립영역에 인접하게 배치되는 것을 특징으로 하는 공진 검출 시스템용 검출 태그.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 전극 영역과 고립 영역 사이 및/또는 고립 영역들 사이의 적어도 하나의 영역은 위치적으로 축소되고, 상기 축소는 상기 방전 갭의 범위를 정하는 것을 특징으로 하는 공진 검출 시스템용 검출 태그.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 적어도 하나의 고립 영역이 제공되어 있는 상기 지지부의 측면 상에 적어도 하나의 고립 영역이 배치되는 것을 특징으로 하는 공진 검출 시스템용 검출 태그.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 도체 트랙은 전도성 영역들과 커패시터 영역들에 의해 점유된 영역 둘레에 나선형으로 감겨지는 것을 특징으로 하는 공진 검출 시스템용 검출 태그.
7. 전기 절연재 및 이것에 의해 지지된 공진 회로로 이루어진 지지부를 포함하고, 상기 공진 회로는 소정 패턴으로 상기 지지부 상에 배치되는 도체 트랙에 의해 형성되는 유도성 소자와, 상기 지지부에 의해 분리되어지고 전기 전도성 영역으로서 이루어지는 적어도 2개의 커패시터 전극들에 의해 형성된 용량성 소자를 구비하며, 상기 트랙의 단부들은 하나의 커패시터 전극 및 다른 커패시터 전극에 각각 접속되는 공진 검출 시스템용 검출 태그에 있어서, 적어도 하나의 고립 영역(13)이 상기 도체 트랙(4)과 동일 평면 내에서 상기 도체 트랙에 인접하게 되도록 상기 지지부(1) 상에 배치되고, 상기 고립영역의 일 단부는 상기 트랙의 일 단부에 접속되며, 서로 대향하는 상기 에지들 사이에 방전 갭(12)이 존재하는 것을 특징으로 하는 공진 검출 시스템용 검출 태그.
8. 제7항에 있어서, 상기 도체 트랙(4)과 상기 고립 영역(13)은 나선형을 가지며 서로간에 통하는 것을 특징으로 하는 공진 검출 시스템용 검출 태그.
9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 적어도 하나의 방전 갭은 저항에 의해 브리지되는 것을 특징으로 하는 공진 검출 시스템용 검출 태그.
10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 태그는 상기 지지부 상에 적어도 하나의 미리 선택된 공진 주파수를 얻기 위하여 세트된 주파수 스윙폭을 갖는 전자계에 의존하는 것을 특징으로 하는 공진 검출 시스템용 검출 태그.
11. 제8항에 있어서, 상기 적어도 하나의 방전 갭은 저항에 의해 브리지되는 것을 특징으로 하는 공진 검출 시스템용 검출 태그.
12. 제8항에 있어서, 상기 태그는 상기 지지부 상에 적어도 하나의 미리 선택된 공진 주파수를 얻기 위하여 세트된 주파수 스윙폭을 갖는 전자계에 의존하는 것을 특징으로 하는 공진 검출 시스템용 검출 태그.