NO313065B1 - Avstemt krets for elektronisk artikkelovervåking - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en avstemt krets for elektronisk artikkelovervåking.

Avstemte kretser som blir eksitert til resonans ved en forutbestemt resonansfrekvens, hvilken frekvens vanligvis er ved 8,2 MHz er bredt godtatt som naskerihindrende innretninger i varemagasiner. Kretsene forekommer ofte i ett med klistreetiketter eller kartongmerkelapper som blir festet til artiklene som skal holdes under overvåkning. Vanligvis har varemagasinene et elektronisk overvåkningssystem installert i utgangsområdet, hvilket system detekterer de avstemte kretser og frembringer en alarm når en beskyttet artikkel passerer gjennom en overvåkningssone på en uautorisert måte. Den avstemte kretsen blir deaktivert når en kunde har betalt for varen. Dette forhindrer, straks en artikkel har blitt rettmessig ervervet gjennom kjøp, at en alarm frembringes ved etterfølgende gjennomløp av overvåkningssonen.

Deaktiveringssystemet som ofte er installert i kassaområdet frembringer et avstemt signal med en høyere amplitude enn det som frembringes i overvåkningssystemet. En avstemt etikett blir vanligvis deaktivert med et signal med en feltstyrke større enn 1,5 A/m.

Det er i teknikken kjent en mangfoldighet av deaktiveringsmekanismer for avstemte kretser. De involverer enten ødeleggelse av isolasjonen mellom to motsatt stående ledende spor, hvorved det frembringes en kortslutning, eller utsettelse av en lengde ledende spor for overbelastning som forårsaker at den smelter, hvorved kretsløpet blir avbrutt. Som følge av deaktivering blir resonansegenskapene til den avstemte krets, dvs. resonansfrekvensen og/eller "Q-faktoren" så betydelig at den avstemte etiketten ikke lenger blir detektert av overvåkningssystemet.

Med hensyn til deaktiveringen av avstemte etiketter, har det i teknikken blitt beskrevet forskjellige metoder. I US-patent nr. 4 876 555 og dens tilsvarende EP 0 285 559 Bl er det foreslått anvendelse av en nål for å frembringe et hull i det isolerende lag mellom to motstående kondensatoroverflater. Dette resulterer i en feilfri og varig deaktiverings-mekanisme.

US-patent nr. 5 187 466 beskriver likeledes en fremgangsmåte for frembringelse av en avstemt krets som kan deaktiveres ved hjelp av en kortslutning.

Med hensyn til det først nevnte US-patent nr. 4 876 55 og dets tilsvarende

EP 0 285 559 B, bemerkes det at den avstemte kretsen deri beskrevet innbefatter kondensatorplater, hvilke plater er anbrakt på hver side av det dielektriske materiale. Det dielektriske lag arrangert mellom de to kondensatorplatene har et gjennomgående hull.

I US-patent nr. 5 187 466 henvist til i det foregående, er en fremgangsmåte beskrevet, hvilken fremgangsmåte blir anvendt på en avstemt krets som har kondensatorplater på hver side av dielektriket, og i hvilken avstemt krets kondensatorplatene først blir kortsluttet og kortslutningen senere blir smeltet ved anvendelsen av elektrisk energi.

EP 0 181 327 Bl beskriver en avstemt etikett som kan deaktiveres, hvilken etikett er sammensatt av et dielektrisk substratlag, kondensatorplater på hver side av det dielektriske lag, og en spiralvikling på en av de to sider av det dielektriske lag. For å sikre pålitelig deaktivering av den avstemte etiketten, blir et utvalgt område behandlet for deaktivering. Mer bestemt, er det dielektriske laget i dette området tynnere enn i de øvrige områder.

En hensikt med foreliggende oppfinnelse er å foreslå en avstemt krets som kan bli deaktivert pålitelig.

Oppfinnelsens hensikt blir nådd ved at oppfinnelsen tilveiebringer en avstemt krets for elektronisk artikkelovervåkning, kjennetegnet ved de trekk som fremgår av det vedfølgende patentkrav 1.

Ytterligere fordelaktige trekk i oppfinnelsen fremgår av de vedfølgende uselvstendige patentkravene 2-11.

I henhold til en fordelaktig utførelse av oppfinnelsen innbefatter den avstemte kretsen to spiralformede, ledende baner og et dielektrisk lag, hvor forut nevnte to ledende baner er viklet i motsatte retninger og anbrakt på hver side av det dielektriske lag slik at de i det minste tildels overlapper, hvor det er tilveiebrakt minst ett utvalgt område, i hvilket område det er frembrakt en ledende vei mellom de to banene såsnart energi av tilstrekkelig høy verdi blir påtrykt ved et utvendige vekslende felt. Således har foreliggende oppfinnelse ingen særskilte kondensatorplater; disse er snarere dannet direkte ved de to i det minste delvis overlappende baner.

I henhold til en videre fordelaktig side ved den avstemte kretsen i henhold til foreliggende oppfinnelse, er det dielektriske laget av for det meste jevn tykkelse og har ingen ytterligere fremstillingsdefekter (f.eks. luftbobler).

Denne konfigurasjonen er spesielt fordelaktig i kombinasjon med nok en annen side i henhold til hvilken det utvalgte område er ved de ytre endeområdene av banene hvor banenes induserte spenning er på sitt høyeste nivå. En hvilken som helst spesiell behandling av et hvilket som helst punkt på den avstemte kretsen er således fullstendig overflødig med denne konfigurasjonen. Med anvendelse av fysikkens lover, blir deaktiveringsområdet automatisk i et område som kan forutbestemmes ved de ytre endene av de spiralviklede banene.

I en annen konfigurasjon av den avstemte kretsen i henhold til foreliggende oppfinnelse blir det foreslått at det utvalgte området er ved et hvilket som helst ønsket punkt på de overlappende banene og blir behandlet således at den ledende veien blir bygget opp på det punkt som er behandlet når deaktiveringssignalet blir påtrykket.

I denne forbindelse i særdeleshet, er det tilrettelagt for at det dielektriske lag kan være tynnere i det utvalgte område enn det er i de øvrige områder, eller for at det behandlede punktet kan være et hull i det dielektriske laget. I en videre konfigurasjon av den avstemte krets i henhold til foreliggende oppfinnelse, er det tilrettelagt for at det dielektriske laget kan ha forskjellige fysiske eller kjemiske egenskaper i det utvalgte området.

I en videre fordelaktig side ved den avstemte krets i henhold til foreliggende oppfinnelse, innbefatter det dielektriske laget minst to komponenter. Dette muliggjør frembringelse av dielektriske lag, hvilke lag er meget homogene og kun inneholder luftinneslutninger av ubetydelig omfang. Således, har det i denne konfigurasjonen vist seg å være fordelaktig for smeltepunktet til den ene komponenten å ligge over frembringelsestemperaturen for de avstemte kretsene, dvs., dette laget vil ikke smelte under produksjonsprosessen. I henhold til en videre side ved den avstemte kretsen, er komponentene videre av en karakter som tillater dem å bli forbundet med hverandre enten ved en beleggings- eller en lamineringsprosess.

I det foregående har det blitt gjort henvisning til den fordelaktige utførelsen av den avstemte krets i henhold til foreliggende oppfinnelse, i hvilken utførelse deaktiveringsområdet forekommer i de overlappende ytre endeområdene av de spiralviklede banene på grunn av fysiske betingelser. For ytterligere videre å forsterke denne virkningen, i henhold til en videre fordelaktig side ved den avstemte krets i henhold til foreliggende oppfinnelse, blir overlappingsområdene mellom de to banene, og således kapasitansen mellom de spiralviklede banene, konsentrert ved de indre ender av banene.

Videre, kan deaktiveringens pålitelighet stadig bli ytterligere forbedret ved å tilrettelegge for overlapp av de ytre ender av de to banene i et lite område og ved å ha en relativt lang banelengde uten noen overlapp tilstøtende de ytre ender av banene.

Foreliggende oppfinnelse vil bli forklart i nærmere detaljer i det følgende med henvisning til de vedfølgende tegninger.

Fig. 1 er en opprisstegning av en utførelse av den avstemte kretsen i henhold til

foreliggende oppfinnelse;

fig. 2 er en snittegning med snitt langs linjen II-II i fig. 1;

fig. 3 er en skjematisk fremstilling av spenningene med to delvis overlappende

spiralviklede baner;

fig. 4 er en opprisstegning av de ytre endeområdene av de spiralformede banene;

fig. 5 er en forstørret snittegning av den øvre spiralen og den øvre komponenten til det

dielektriske lag; og

fig. 6 er en detaljert snittegning av den avstemte krets i henhold til foreliggende

oppfinnelse.

Fig. 1 viser i oppriss en utførelse av den avstemte krets 6 i henhold til foreliggende oppfinnelse. Fig. 2 viser i snitt den avstemte krets 6 i fig. 1.

Deaktivering av den avstemte krets 6 finner sted ved frembringelse av en kortslutning mellom de to spiralformede, ledende baner 2, 3, hvilke baner er fortrinnsvis fremstilt av aluminium, gjennom det dielektriske lag 4. Påtrykking av et vekslende magnetisk felt som avgitt fra, for eksempel, overvåkningssystemet, induserer vekslende spenninger i de to spiraliserte baner 2, 3 til den avstemte krets 6. De to spiraliserte banene 2, 3, hvilke baner overlapper i det minste tildels, er viklet i motsatte retninger. Derfor har den ytre ende av den nedre spiral 2 et positivt potensial med hensyn til den indre enden av den nedre spiral 2 når den indre enden av den øvre spiral 3 har et positivt potensial med hensyn til den ytre enden av den øvre spiral 3. Det er derfor klart at de punkter/områder der de induserte vekslende spenninger mellom de to spiraler 2, 3 er på sine høyeste nivåer befinner seg i endeområdene til spiralene 2, 3.

Tatt i betraktning at i eksemplet vist i fig. 1 har den øvre spiral 3 færre viklinger enn den nedre spiral 2, blir de høyeste spenninger frembrakt mellom endene til den øvre spiral 3 og områdene til den nedre spiral 2 beliggende direkte under. Fig. 3 forklarer tydelig spenningssammenhengene i forskjellige områder til de to i det minste delvis overlappende spiraler 2, 3 til en avstemt krets 6 som er egnet for anvendelse i henhold til en fordelaktig videre side ved den avstemte krets 6 i henhold til foreliggende oppfinnelse.

Fig. 3 forklarer de individuelle spenninger som opptrer i forskjellige områder av de to overlappende spiraler 2, 3 langs deres lengder under elektromagnetisk induksjon.

I den avstemte krets 6 som tidligere er beskrevet, i hvilken krets det dielektriske lag 4 mellom spiralene 2, 3 er av jevn tykkelse, finner deaktivering sted i endeområdene til den øvre spiral 3 og den nedre spiral 2, fordi dette er områdene hvor det induserte potensial er ved sitt høyeste nivå. Fordi den elektriske feltstyrke er fokusert på en overflate med en liten radius, finner deaktivering sted, som vist i fig. 4, nøyaktig ved endene til banene 2, 3.

Hvis, imidlertid, det dielektriske lag 4 ikke er av jevn tykkelse eller inneholder luftinklusjoner 7 som lett kan forekomme som et resultat av produksjonsfeil, kan deaktivering finne sted i forskjellige områder av spiralene 2, 3. Slike produksjonsfeil kan forårsake lokale svakheter og kan til og med frembringe hull forårsaket av luftinneslutninger i det dielektriske lag 4. Som følge bryter det dielektriske lag 4 sammen ved disse lokale svake punkter selv om spenningspotensialet er lavere ved disse punkter enn det er ved endene til den øvre og nedre bane 3,2. Fordi spenningspotensialet er lavere ved de lokale svake punktene enn det er ved endene av banene 2, 3, er den tilgjengelige elektriske energi for frembringelse av deaktiveringskortslutningen mindre enn den elektriske energien som ville være nødvendig for å frembringe en deaktiveringskortslutning ved endene til den øvre spiral 3.

Fig. 5 viser et snitt av et dielektrisk lag 4 som fremviser produksjonsfeil i form av luftinneslutninger 7 og ujevnheter i overflateområdet.

Det er således en videre hensikt ved foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe et dielektrisk lag som i det vesentlige er av jevn tykkelse og stort sett fritt for lokale svake punkter som kan forekomme under fremstillingen. Et slikt ensartet dielektrisk lag 4 sikrer deaktivering ved de punkter der spenning og energi er ved sine høyeste nivåer, dvs., i sammenheng med det viste eksemplet ved endene av den øvre banen 3. Kortslutninger frembrakt ved en slik deaktivering er meget sterke med lav ømfintlighet for tilfeldig gjenaktivering.

I samsvar med en videre fordelaktig side ved den avstemte krets 6 i henhold til

foreliggende oppfinnelse, innbefatter det dielektriske lag 4 minst to komponenter 4a, 4b, innbefattende en øvre komponent 4a og en nedre komponent 4b. Den nedre komponent 4b blir tilført den nedre spiral 3 forut for stansing og varmpreging. Den øvre komponent 4a blir tilført den øvre spiral 2. Den øvre komponent 4a har et forholdsvis lavt smeltepunkt som setter det i stand til å tjene som et lim av smelteslaget og å klebesammenhefte de to spiraler 2, 3 under varmpregingen av den øvre spiral 2 til den nedre spiral 3. Den øvre komponent 4a av det dielektriske lag 4 smelter under varmpreging av den øvre spiral 2. Idet at den har et høyere smeltepunkt smelter ikke den øvre komponent 4b av det dielektriske lag 4 under varmpregingen av den øvre spiral 2. Ensartetheten til den lavere komponent 4b av det dielektriske lag 4, hvilken komponent ikke smelter, forbedrer den samlede ensartetheten til tykkelsen av det dielektriske lag 4.

Fig. 6 viser et snitt av en avstemt krets 6 som har et dielektrisk lag 4 sammensatt av to

komponenter 4a, 4b. Den lavere komponent 4b kan frembringes enten ved belegging av den nedre spiral 3 eller ved laminering av den øvre komponent 4b av det dielektriske lag 4 på spiralen 3. Vanligvis er spiralmaterialet (Al) tilgjengelig i form av brede spiraler som muliggjør opprettholdelse av ensartetheten til overflaten av det dielektriske lag 4 og å minimalisere andre feil forårsaket av, f.eks., luftinneslutninger 7.

Claims (11)

1. Avstemt krets (6) for elektronisk artikkelovervåkning, hvilken krets innbefatter to spiralformede ledende baner (spoler 2, 3) og et dielektrisk lag (4), karakterisert ved at de to spiralformede ledende banene (2, 3) er viklet i motsatte retninger og er anbrakt på hver sin side av det dielektriske laget (4) således at de i det minste til dels overlapper, og at minst ett utvalgt område (8) er tilveiebrakt, i hvilket utvalgte område (8) en ledende vei fremstilles mellom de to spiralformede ledende banene (2, 3) så snart energi i tilstrekkelig stor mengde blir tilført ved et ytre vekslende felt.

2. Avstemt krets som angitt i krav 1, karakterisert ved at det dielektriske laget (4) har en i det vesentligste ensartet tykkelse og er uten ytterligere fabrikasjonsfeil (f.eks. luftinneslutninger 7).

3. Avstemt krets som angitt i krav log2, karakterisert v e d at det utvalgte området (8) er ved de ytre endeområder til spolene (2, 3) hvor indusert spenning i spolene (2, 3), det vil si de ledende banene, er ved sitt høyeste nivå.

4. Avstemt krets som angitt i krav 1, karakterisert ved at det utvalgte området (8) er ved et hvilket som helst punkt på de overlappende spolene (2, 3) og er behandlet således at den ledende veien blir etablert i det utvalgte området (8) når et deaktiveringssignal blir tilført.

5. Avstemt krets som angitt i krav 4, karakterisert ved at det dielektriske laget (4) er tynnere i det utvalgte område (8) enn det er i de øvrige områder, eller det utvalgte område (8) er et hull i det dielektriske lag (4).

6. Avstemt krets som angitt i krav 4, karakterisert ved at det dielektriske laget (4) har en annen fysisk eller kjemisk egenskap i det utvalgte området (8) enn i de øvrige områder.

7. Avstemt krets som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert v e d at det dielektriske lag (4) innbefatter minst to komponenter (4a, 4b).

8. Avstemt krets som angitt i krav 1 eller 7, karakterisert v e d at smeltepunktet til en av komponentene (4a; 4b) ligger over fremstillingstemperaturen til den avstemte kretsen (6).

9. Avstemt krets som angitt i krav 7 eller 8, karakterisert v e d at komponentene (4a, 4b) er av en art som muliggjør sammenføyning av dem enten ved en beleggingsprosess eller en lamineringsprosess.

10. Avstemt krets som angitt i krav 2, karakterisert ved at overlappingsområdene mellom de to spiralformede ledende banene (2, 3), og som følge av dette kapasitansen mellom de spiralformede ledende banene (2, 3), er konsentrert ved de indre endene av de spiralformede ledende banene (2, 3).

11. Avstemt krets som angitt i krav 10, karakterisert ved at ytre ender av de to spiralformede ledende banene (2, 3) overlapper i et lite område og en forholdsvis stor lengde av bane uten overlapp (9) er tilliggende ytre ender av de ledende banene (2, 3).