NL9202067A - Detectielabel. - Google Patents

Description

Detectielabel

De uitvinding heeft betrekking op een detectielabel voor een reso-nantiedetectiesysteem, omvattende een drager uit elektrisch isolerend materiaal en een daardoor ondersteunde resonantiekring met een inductief element gevormd door een op de drager aangebrachte, elektrisch geleidende baan in een voorafbepaald patroon en met een capacitief element gevormd door tenminste twee door de drager op afstand gehouden condensatorelek-troden, die zijn uitgevoerd als elektrisch geleidende elektrodegebieden, waarbij de uiteinden van de baan met de ene respectievelijk andere con-densatorelektrode zijn verbonden.

Een dergelijke detectielabel is bekend uit de terinzagegelegde Europese octrooiaanvrage 0 463 233 A2.

De drager van deze bekende label is aan een zijde voorzien van een electrisch geleidende baan volgens een spiraalvormig en rechthoekig patroon en aan beide zijden van electrisch geleidende gebieden, die condens atorelect roden of -platen van 4 condensatoren vormen.Het capacitieve element van de drager wordt gevormd door een parallelschakeling van 2 takken waarin twee in serie geschakelde condensatoren zijn opgenomen. Dit capacitieve element is met de uiteinden van de spiraalvormige baan verbonden, waardoor een resonantiekring is verkregen met een resonantiefre-quentie die afwijkt van een detectiefrequentie die in een diefstalbevei-ligingssysteem wordt toegepast. De detectielabel wordt geactiveerd door het kortsluiten van een condensator om de resonantiekring op de detectiefrequentie af te stemmen. Wanneer de geactiveerde detectielabel moet worden gedeactiveerd, wordt een volgende condensator kortgesloten, zodat de resonantiefrequentie van de label weer afwijkt van de detectiefrequentie van het diefstalbeveiligingssysteem.

De kort te sluiten condensatoren zijn voorzien van een indeuking, waardoor de corresponderende platen plaatselijk op een kortere onderlinge afstand liggen. De eerste condensator wordt kortgesloten door het toevoeren van elektromagnetische energie met een frequentie die overeenkomt met de actuele resonantiefrequentie van de label en met een niveau dat voldoende hoog is om een ontlading bij de indeuking van de betreffende condensator dwars door de drager voort te brengen. De kortsluiting van de tweede condensator vindt op overeenkomstige wijze plaats.

De bekende label heeft het nadeel, dat door toepassing van de in-deukingen in de condensatoren de resonantiefrequenties niet nauwkeurig zijn gedefinieerd, zodat hoge energieniveau's of een extra afstemhande- ling nodig zijn.

De uitvinding heeft ten doel te voorzien in een detectielabel van de in de aanhef genoemde soort, waarbij het bovengenoemde nadeel wordt vermeden.

Dit doel wordt volgens de uitvinding bereikt, doordat ten minste een elektrisch geleidend eilandgebied aangrenzend aan en in hetzelfde vlak van een van de condensatorelektroden op de drager is aangebracht, waarbij de naar elkaar toe gerichte randen van het eilandgebied en de condensatorelektrode op een ontladingsspleetafstand liggen.

Hierdoor wordt het voordeel bereikt, dat voor het vooraf definiëren van een ontladingsweg door middel van de ontladingsspleet noch de kwali-teitsfactor noch de resonantiefrequentie van de resonantiekring van de detectielabel nadelig wordt beïnvloedt. Beide grootheden zijn ook na de ontlading nauwkeurig gedefinieerd en wel zonder spreiding.

Opgemerkt wordt, dat uit de Europese octrooiaanvrage 0 458 923 een ontlading langs het oppervlak van de drager op zichzelf bekend is, echter wordt deze gebruikt voor het kortsluiten van een condensator en niet voor het vergroten van de capaciteit van deze condensator. Bovendien is een extra verbinding door de drager heen vereist.

Bij voorkeur toe te passen uitvoeringsvormen zijn in de volgconclu-sies omschreven.

De uitvinding zal hierna nader worden toegelicht aan de hand van de tekeningen, waarin:

Fig. 1 een uitvoeringsvorm van de uitvinding met twee mogelijke resonantiefrequenties toont;

Fig. 2 een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding met twee mogelijke resonantiefrequenties illustreert; en

Fig. 3 een verdere uitvoeringsvorm van de uitvinding met vier mogelijke resonantiefrequenties weergeeft;

Fig. 4 nog een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding toont.

De in de figuren getoonde detectielabels kunnen worden toegepast in een niet getoond elektronisch detectiesysteem. Het is algemeen bekend, dat een dergelijk systeem in winkels wordt gebruikt om de aldaar aanwezige artikelen te beveiligen tegen diefstal. Een dergelijk elektronisch beveiligingssysteem is bijvoorbeeld beschreven in de Amerikaanse octrooi-schriften 4.692.744 en 4.831-363·

Het bekende diefstalbeveiligingssysteem omvat een zender voor het uitzenden naar en opwekken van elektromagnetische velden in een detectie-zone, bij voorkeur een radiofrequent elektromagnetisch veld met een voor afbepaalde frequentie, hierna detectiefrequentie genoemd. Een frequentie van 8,2 mHz is een geschikte frequentie, hoewel ook andere frequenties kunnen worden toegepast.

Het elektronische beveiligingssysteem omvat voorts een ontvanger voor het detecteren van de aanwezigheid van een detectielabel in de de-tectiezone, doordat deze label een resonantiefrequentie heeft die nagenoeg gelijk is aan de detectiefrequentie van het elektromagnetische veld. Deze label wordt door het elektromagnetische veld in resonantie gebracht, hetgeen door de ontvanger wordt gedetecteerd.

In de Europese octrooiaanvrage 0.463.233 is een activeerbare dief-stalbeveiligingslabel beschreven, die op een te beveiligen artikel kan worden aangebracht. Deze beveiligingslabel bestaat uit een drager van elektrisch isolerend materiaal, die een resonantiekring ondersteunt. Het inductieve gedeelte van de resonantiekring wordt in hoofdzaak gevormd door een op de drager aangebrachte elektrisch geleidende baan in een spiraalvormig patroon. Het door de drager ondersteunde capacitieve gedeelte van de resonantiekring wordt gevormd door een condensator die in zijn oorsprongstoestand met de spiraalvormig gewikkelde spoel een eerste resonantiefrequentie heeft, die afwijkt van de detectiefrequentie van het beveiligingssysteem. Deze bekende detectielabel is voorzien van middelen voor het wijzigen van de capaciteit van de condensator, zodanig dat in de geactiveerde toestand de resonantiefrequentie van de resonantiekring gelijk is aan de detectiefrequentie, terwijl in de gedeactiveerde toestand de resonantiefrequentie weer wordt gewijzigd in een derde frequen-tiewaarde. Wanneer nog niet is afgerekend heeft de detectielabel een resonantiefrequentie die gelijk is aan de detectiefrequentie van het veiligheidsysteem, terwijl na afrekenen de label in een gedeactiveerde toestand wordt gebracht, waarbij de resonantiefrequentie van de resonantiekring weer afwijkt van de detectiefrequentie van het veiligheidsysteem zodat geen diefstaldetectie plaats zal vinden, wanneer het artikel met de detectielabel door de detectiezone wordt gevoerd.

De bekende wijziging van de capaciteitswaarde van het capacitieve element van de resonantiekring wordt volgens de Europese octrooiaanvrage op bekende wijze uitgevoerd door middel van een ontlading dwars door de drager heen, waardoor een gedeelte van het capacitieve element telkens wordt verkleind.

In fig. 1 is een detectielabel volgens de uitvinding getoond, waarbij de ontlading plaatsvindt langs het oppervlak van de drager.

Deze detectielabel bestaat uit een drager 1, waarop een elektrisch geleidende baan 4 in de vorm van een spiraal is opgebracht. Deze spiraalvormige baan vormt een spoel met een voorafbepaalde zelfinductie. Aan één uiteinde is de baan 4 verbonden met een aan dezelfde zijde van de drager 1 aangebracht gebied 7 uit elektrisch geleidend materiaal. Dit gebied 7 vormt de ene condensatorelektrode van een condensator, waarvan de andere condensatorelektrode wordt gevormd door het aan de andere zijde van de drager 1 aangebrachte gebied 5 uit elektrisch geleidend materiaal. Dit gebied 5 is door middel van een baan 9 verbonden met een aansluitgebied 2, eveneens uit elektrisch geleidend materiaal, dat door de drager 1 heen is aangesloten op het aansluitgebied 3 van de baan 4. Op deze wijze wordt een resontantiekring gevormd, waarbij het aantal wikkelingen van de geleidende baan k en het oppervlak van de gebieden 5 en 7 zodanig worden gedimensioneerd, dat de resonantiefrequentie van de resontantiekring gelijk is aan de detectiefrequentie van het toe te passen elektronische detectiesysteem.

Aangrenzend aan het gebied 7 is in de vorm van een eiland een gebied 6 eveneens uit elektrisch geleidend materiaal aan dezelfde zijde van de drager als het gebied 7 aangebracht.

De naar elkaar toe gerichte randen van de gebieden 6 en 7 hebben een zodanige afstand, dat tussen de randen een ontlading wordt voortgebracht, wanneer de label wordt onderworpen aan een elektromagnetisch veld, waarvan de frequentie gelijk is aan de resonantiefrequentie of detectiefrequentie, die wordt bepaald door de zelfinductie gevormd door de baan 4 en de capaciteit gevormd door de condensatorplaten 5 en 7, en wanneer het energieniveau van het elektromagnetisch veld daarvoor voldoende hoog is. Door deze ontlading ontstaat een elektrische verbinding tussen de gebieden 7 en 6, zodat het oppervlak van de met het gebied 7 corresponderende condensatorelektrode wordt vergroot met het oppervlak van het gebied 6. Hierdoor krijgt de detectielabel een ten opzichte van de detectiefrequentie lagere resonantiefrequentie, zodat het detectiesysteem niet zal reageren, wanneer deze label in de detectiezone wordt gebracht .

Zoals in fig. 1 is getoond, overlapt het elektrodegebied 5 het eilandgebied 6. In afhankelijkheid van het oppervlak van het gebied 6 en de mate waarin het gebied 5 het gebied 6 overlapt, wordt een condensator-vergroting bereikt en daardoor een corresponderende verlaging van de resonantiefrequentie.

De drager 1 kan bijvoorbeeld bestaan uit een flexibele kunststof-folie van 20 pm dik, zoals bijvoorbeeld polyetheen. Op deze flexibele drager worden de baan 4 en de geleidende gebieden 2, 3, 5, 6 en 7 aangebracht door middel van bijvoorbeeld een opdampings- of etsproces. Het geleidende materiaal kan bestaan uit aluminium met een dikte van bijvoorbeeld 15 tot 50 μ®·

Volgens fig. 1 wordt een goed gedefinieerde ontladingsspleet 8 gevormd, doordat de afstand tussen de naar elkaar toe gerichte randen van de gebieden 6 en 7 plaatselijk is verkleind tot bijvoorbeeld kleiner dan 5 pm. Bij experimenten is gebleken, dat tussen de spleetranden een spanning van 80 tot 90 Volt voldoende is om een ontlading tot stand te brengen.

De detectielabel volgens de uitvinding heeft het voordeel, dat de kwaliteitsfactor van de resonantiekring niet wordt beïnvloed door het aanbrengen van de ontladingsspleet en ook na het ontladingsproces is deze factor nauwkeurig bepaald. Bovendien kunnen de resonantiefrequenties snel en gemakkelijk bij de fabricage worden ingesteld, bijvoorbeeld door middel van een laserstraal, terwijl deze goed gedefinieerd blijven, aangezien de ontlading daarop geen invloed zal hebben. Hierdoor is een nauwkeuriger detectie mogelijk dan bij de bekende detectielabels.

Doordat de resonantiefrequenties nauwkeuriger kunnen worden bepaald en de kwaliteitsfactor en de resonantiefrequentie steeds goed gedefinieerd blijven, kan de detectielabel gemakkelijk worden uitgebreid tot meerdere resonantiefrequenties. Een bij voorkeur toe te passen uitvoeringsvorm is in fig. 3 getoond.

De in fig. 3 getoonde uitvoeringsvorm heeft de mogelijkheid van vier resonantiefrequenties. Duidelijkheidshalve is de inductieve component van de resonantiekring niet getoond.

De door de drager 1 ondersteunde condensator bestaat uit de conden-satorelektrode 7 die door middel van de verbinding 4 met een uiteinde van de niet-getoonde inductieve component is verbonden. Aan de andere zijde van de drager 1 is de andere condensatorelektrode 5 aangebracht, die door middel van de verbinding 9 is aangesloten op het andere uiteinde van de niet-getoonde inductieve component van de resonantiekring van de label. Behalve het eilandgebied 6 is aangrenzend daaraan nog een eilandgebied 10 aan dezelfde zijde van de drager 1 aangebracht. Aan de andere zijde van de drager 1 is nog een eilandgebied 11 opgebracht. Tussen de gebieden 7 en 6 respectievelijk 6 en 10 en 5 en 10 zijn ontladingsspleten 8 aanwezig.

De resonantiefrequentie die wordt bepaald door de capaciteit tussen de gebieden 5 en 7 enerzijds en de niet-getoonde inductieve component is bijvoorbeeld 8,2 Mhz. Wanneer de detectielabel wordt onderworpen aan een elektromagnetisch veld met een frequentie van 8,2 Mhz en met een energie-niveau van voldoende hoogte, ontstaat tussen de ontladingsspleet 8 tussen de gebieden 6 en 7 een ontlading, waardoor de resonantiefrequentie van de resonantiekring van de detectielabel wordt verlaagd tot bijvoorbeeld 6,2 Mhz. Deze resonantiefrequentie is uiteraard afhankelijk van de afmetingen van de gebieden 6 en 7 en de zelfinductie van de inductieve component van de detectielabel. Op overeenkomstige wijze kan een ontlading achtereenvolgens worden tot stand gebracht tussen de overige ontladingsspleten 8, waardoor resonantiefrequenties van bijvoorbeeld 5 respectievelijk 4 Mhz kunnen worden verkregen.

Het aantal resonantiefrequenties kan nagenoeg ongelimiteerd worden vergroot. Bijvoorbeeld kan de eerste resonantiefrequentie worden toegevoegd aan de uitgangsrusttoestand van de detectielabel, terwijl een tweede frequentie kan worden toegevoegd aan de geactiveerde toestand van de detectielabel. Deze tweede resonantiefrequentie wordt dan gebruikt voor detectie van een diefstal. De overige resonantiefrequenties kunnen dan worden gebruikt voor het coderen van diverse informatie zoals bijvoorbeeld het aantal gekochte artikelen en andere informatie. Het is duidelijk dat het detectiesysteem moet worden uitgebreid overeenkomstig het aantal mogelijke resonantiefrequenties van de detectielabel.

Teneinde een informatie op de detectielabel te coderen wordt bij voorkeur een elektromagnetisch veld toegepast met een frequentiezwaai die is ingesteld voor het verkrijgen van een voorafgekozen resonantiefrequentie.

Bij een bij voorkeur toe te passen uitvoeringsvorm van de detectielabel is de geleidende baan spiraalvormig rondom het door de condensator-gebieden en geleidende gebieden ingenomen oppervlak aangebracht. Het voordeel hiervan is dat geen extra verbindingen tussen de gebieden enerzijds en de spiraalvormige baan nodig zijn.

In fig. 2 is een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding getoond, waarbij door middel van een elektrisch geleidend eilandgebied de uit-gangsresonantiefrequentie kan worden verhoogd. Deze detectielabel bestaat uit een drager 1, waarop een spiraal vormige baan 4 is aangebracht, die door middel van de aansluitgebieden 3 en 2, de daartussen aangebrachte doorverbinding door de drager 1 heen en de verbinding 9 met de condensa-torelektrode 5 aan de andere zijde van de drager 1 is verbonden. De andere condensatorelektrode 7 is met het andere einde van de spiraalbaan 4 verbonden. Deze configuratie bepaalt een eerste resonantiefrequentie. Een tweede hogere resonantiefrequentie wordt verkregen door een eilandgebied 13 in de vorm van een spiraal die binnen de spiraal 4 is aangebracht. De spiraal 13 is door middel van de verbinding 14 met de spiraal 4 verbonden, terwijl het andere uiteinde van de spiraal 13 op een kleine afstand 12 van het daar tegenoverliggende einde van de spiraal 4 is aangebracht. De afstand 12 bepaalt een ontladingsspleet. Wanneer de detectielabel wordt onderworpen aan een elektromagnetisch veld met een frequentie die gelijk is aan de uitgangsresonantiefrequentie van de label, wordt een ontlading tussen de ontladingsspleet 12 tot stand gebracht, waardoor de zelfinductie van de resonantiekring wordt verhoogd en een tweede hoge resonantiefrequentie wordt verkregen. Een verlaging van de resonantiefrequentie kan weer worden bereikt door een ontlading tussen de ontladingsspleet 8 die zich bevindt tussen de gebieden 6 en 7·

De baan 4 kan ook binnen de baan 13 verlopen, terwijl ook meer banen met ontladingsspleten kunnen worden aangebracht die overeenkomen met de baan 13.

Bij de in fig. 4 getoonde uitvoeringsvorm is de ontladingsspleet 8, 12 overbrugd door een weerstand in de vorm van een weerstandbaan 15. Wanneer nog geen ontlading heeft plaats gehad en de weerstand bijvoorbeeld een spleet tussen twee aangrenzende condensatorelektrodegebieden overbrugt, bestaat de kring uit een parallelschakeling van een zelfinductie en een subparallelschakeling van een eerste condensator en een serie-schakeling van een tweede condensator en een weerstand. Hierdoor is de resonantiefrequentie enigszins verschoven in vergelijking tot een configuratie zonder weerstand, terwijl de kwaliteitsfaktor van de kring enigszins is verlaagd, afhankelijk van de weerstandswaarde die bijvoorbeeld 1 kil. of hoger kan zijn. Nadat een ontlading over de spleet is uitgevoerd, is de weerstand kortgesloten, terwijl de kwaliteitsfaktor van de kring weer is verhoogd.

Dezelfde effecten treden op wanneer de overbruggingsweerstand over de spleet bij de zelfinducties (zie fig. 2: 12) is geschakeld. Het blijkt dus dat de ontlading zowel een goed gedefiniëerde frequentieverandering als een kwaliteitsverandering van de kring teweegbrengt. Hierdoor is een amplitude en uitslingergedrag te constateren dat afhankelijk is van een al dan niet uitgevoerde ontlading. Deze uitvoeringsvorm heeft het voordeel dat op basis van amplitude, frequentie, fase en/of uitslingertijd kan worden gedetecteerd.

Bovendien heeft de uitvinding het voordeel dat voorafgaand aan of volgend op een ontlading kan worden getest of de schakeling niet is beschadigd.

De uitvinding heeft in het algemeen het voordeel, dat na elke ontlading steeds een restresonantie aanwezig blijft, zodat gedetecteerd kan worden of het circuit al dan niet beschadigd is. Voorts wordt door toepassing van de uitvinding een detectielabel verkregen die na de activering door een ontlading kan worden hergebruikt. Immers kan de doorverbinding tussen aangrenzende gebieden door de ontlading weer worden opgeheven door toevoer van energie met een hoog niveau. De oorspronkelijke toestand met ontladingsspleet wordt daarbij verkregen.

Het is duidelijk, dat de detectielabel volgens de uitvinding niet alleen geschikt is voor de detectie van diefstal maar ook voor het detecteren van andere informatie.

Claims (10)

1. Detectielabel voor een resonantiedetectiesysteem, omvattende een drager uit elektrisch isolerend materiaal en een daardoor ondersteunde resonantiekring met een inductief element gevormd door een op de drager aangebrachte, elektrisch geleidende baan in een voorafbepaald patroon en met een capacitief element gevormd door tenminste twee door de drager op afstand gehouden condensatorelektroden, die zijn uitgevoerd als elektrisch geleidende elektrodegebieden, waarbij de uiteinden van de baan met de ene respectievelijk andere condensatorelektrode zijn verbonden, met het kenmerk, dat ten minste een elektrisch geleidend eilandgebied (6) aangrenzend aan en in hetzelfde vlak van een van de condensatorelektroden (7) op de drager (1) is aangebracht, waarbij de naar elkaar toe gerichte randen van het eilandgebied (6) en de condensatorelektrode (7) op een ontladingsspleetafstand liggen.

2. Detectielabel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het elektrodegebied (5). dat aan de andere zijde van de drager (1) ligt dan het geleidende eilandgebied (6), ook dit gebied tenminste gedeeltelijk overlapt.

3. Detectielabel volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat aangrenzend aan het geleidende eilandgebied verdere geleidende eilandgebieden zijn aangebracht met ontladingsspleten op voorafbepaalde plaatsen.

4. Detectielabel volgens een van de voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat de naar elkaar toe gerichte randen van tenminste een gebied tussen een electrodegebied en eilandgebied en/of tussen eilandgebieden plaatselijk is versmald, welke versmalling de ontladingsspleet begrenst.

5. Detectielabel volgens een van de voorafgaande conclusies, met het kenmerk,dat op de zijde tegenover de van een of meer eilandgebieden voorziene zijde van de drager een of meer eilandgebieden zijn aangebracht .

6. Detectielabel volgens een van de voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat de geleidende baan spiraalvormig rondom het door de condensatorgebieden en geleidende gebieden ingenomen oppervlak is gewikkeld.

7· Detectielabel voor een resonantiedetectiesysteem, omvattende een drager uit elektrisch isolerend materiaal en een daardoor ondersteunde resonantiekring met een inductief element gevormd door een op de drager aangebrachte, elektrisch geleidende baan in een voorafbepaald patroon en met een capacitief element gevormd door tenminste twee door de drager op afstand gehouden condensatorelektroden, die zijn uitgevoerd als elektrisch geleidende elektrodegebieden, waarbij de uiteinden van de baan met de ene respectievelijk andere condensatorelektrode zijn verbonden, met het kenmerk, dat tenminste een eilandgebied (13) aangrenzend aan en in hetzelfde vlak van de elektrisch geleidende baan (4) op de drager (1) is aangebracht, dat een uiteinde van het eilandgebied met een uiteinde van de baan is verbonden en dat tussen de naar elkaar toe gerichte randen van de andere uiteinden daarvan een ontladingsspleet (12) aanwezig is.

8. Detectielabel volgens conclusie 7. niet het kenmerk, dat de elektrisch geleidende baan (4) en het eilandgebied (13) spiraalvormig zijn en tussen elkaar verlopen.

9. Detectielabel volgens een van de voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat een of meer ontladingsspleten is overbrugd door een weerstand.

10. Detectielabel volgens een van de voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat de label wordt onderworpen aan een electromagnetisch veld met een frequentiezwaai, die is ingesteld voor het verkrijgen van een of meer voorafgekozen resonantiefrequenties op de drager.