專(zhuān)利名稱(chēng)：改進(jìn)的諧振安全標(biāo)簽以及制造該標(biāo)簽的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一個(gè)屬于權(quán)利要求1前言中所闡述種類(lèi)的諧振安全標(biāo)簽，以及制造這樣一個(gè)標(biāo)簽的一種方法。
背景技術(shù)：
這種類(lèi)型的諧振安全標(biāo)簽被熟知用于例如電子物品監(jiān)視系統(tǒng)(EAS系統(tǒng))，從而對(duì)從商店、店鋪或倉(cāng)庫(kù)未經(jīng)授權(quán)取出物品進(jìn)行檢測(cè)，并且這樣的諧振安全標(biāo)簽被大量制造在一種介質(zhì)薄膜材料上，其兩面被提供以導(dǎo)電材料層圖樣以形成一個(gè)電感和一個(gè)電容器，從而組成一個(gè)諧振線路，所述諧振線路具有一個(gè)適當(dāng)?shù)闹C振頻率，且會(huì)被位于所述房屋出口的適當(dāng)設(shè)備所檢測(cè)。這種類(lèi)型的一個(gè)諧振安全標(biāo)簽例如從EP-0,285,559可得到了解。
從JP 02-310696，我們知道沿著所述電容器元件的周緣的一部分切割所述薄膜材料，并且將所述未切割開(kāi)(cut-free)的電容器從所述電感的內(nèi)部折疊起來(lái)，以使得該部分讓磁通量自由穿過(guò)所述電感。然而，對(duì)這種類(lèi)型的EAS-標(biāo)簽的實(shí)驗(yàn)在諧振頻率上表現(xiàn)出相當(dāng)?shù)牟町?，這帶來(lái)了對(duì)這些標(biāo)簽的檢測(cè)率的降低，并且本發(fā)明的發(fā)明人還沒(méi)有在市場(chǎng)上看到根據(jù)JP-02-310696所描述方法制造的任何EAS-標(biāo)簽。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目標(biāo)就在于提供上述類(lèi)型的一個(gè)諧振安全標(biāo)簽，通過(guò)其可以提高所述檢測(cè)水平，維持一個(gè)精確的諧振頻率，并且同時(shí)可能減小或保持所述諧振安全標(biāo)簽的小尺寸，以及，本目標(biāo)通過(guò)所述種類(lèi)的一個(gè)諧振安全標(biāo)簽來(lái)實(shí)現(xiàn)，其根據(jù)本發(fā)明還包括在權(quán)利要求1的特征條款中所闡述的特性。通過(guò)這樣的安排，所述電感的中心部分被變得讓所述磁通量自由穿過(guò)所述電感，從而就實(shí)現(xiàn)了一個(gè)更高的檢測(cè)率，并且，盡管由于對(duì)所述電感圖樣相反面進(jìn)行折疊的折疊操作，所述諧振頻率仍被保持在狹窄范圍內(nèi)，并且，具有與被折疊過(guò)來(lái)的電容器板對(duì)應(yīng)的形式和尺寸的一個(gè)屏蔽板的存在提高了頻率的準(zhǔn)確性。此外，本發(fā)明還涉及制造這樣一個(gè)標(biāo)簽的一種方法。
根據(jù)本發(fā)明所述的諧振安全標(biāo)簽的優(yōu)選實(shí)施例在所列的權(quán)利要求中被描述，其優(yōu)點(diǎn)將從下面的描述中被闡明。
在下文本說(shuō)明書(shū)的詳細(xì)說(shuō)明部分中，本發(fā)明將通過(guò)參考一個(gè)諧振安全標(biāo)簽的示例性實(shí)施例被更詳細(xì)的描述，所述諧振安全標(biāo)簽根據(jù)了附圖所示的發(fā)明，其中圖1示意性的表示了一個(gè)標(biāo)簽，其被置于所述商店或類(lèi)似地方的出口的一個(gè)發(fā)送器和一個(gè)接收器之間，它們被用來(lái)檢測(cè)在所述出口處的所述標(biāo)簽的存在性，圖2示意性的表示了圖1所示情況的一個(gè)等效電路圖，以解釋用來(lái)提高檢測(cè)水平的參數(shù)，圖3表示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)諧振安全標(biāo)簽的所述介質(zhì)薄膜材料第一面上的導(dǎo)電材料層圖樣，圖4表示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)諧振安全標(biāo)簽的所述介質(zhì)薄膜材料兩面上的導(dǎo)電材料層圖樣，圖5用透視圖示意性的表示了根據(jù)圖3和4的一個(gè)諧振安全標(biāo)簽的一個(gè)部分被折疊的切割分開(kāi)的電容器，圖6表示了所述電容器處于一個(gè)完全被折疊位置的圖5所示的諧振安全標(biāo)簽，圖7示意性的表示了被建議用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電容器的折疊的設(shè)備，以及圖8根據(jù)本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例表示了所述諧振安全標(biāo)簽的一個(gè)可替換實(shí)施例，其被特別形成來(lái)被置于一個(gè)CD或DVD的上面或內(nèi)部。
具體實(shí)施例方式
參考圖1和圖2，下文討論了一個(gè)諧振安全標(biāo)簽的品質(zhì)。在圖1和2中，所述標(biāo)簽1被放置于一個(gè)電子物品監(jiān)視系統(tǒng)(EAS系統(tǒng))中的一個(gè)發(fā)送器Tx和所述系統(tǒng)的一個(gè)接收器Rx之間。所述發(fā)送器發(fā)送一個(gè)特定頻率范圍以?xún)?nèi)的射頻信號(hào)，并且，每當(dāng)具有該范圍內(nèi)的諧振頻率的一個(gè)標(biāo)簽處于所述發(fā)送器和所述接收器的范圍之內(nèi)時(shí)，所述接收器將能夠檢測(cè)所述標(biāo)簽的諧振頻率。
所述檢測(cè)率或品質(zhì)將依賴(lài)于所述諧振線路的Q-值以及其物理尺寸。所述公式Q=1rLC---(1)]]>表明，為了獲得一個(gè)高的Q-值，最好具有一個(gè)小的r值，一個(gè)高的L值，和一個(gè)小的C值。一個(gè)低的r值可以通過(guò)選擇例如銀這樣的一種導(dǎo)電材料層來(lái)獲得，而一個(gè)高的L值可以通過(guò)在電感中提供多重纏繞來(lái)獲得，并且在此同時(shí)，所述電容可以被選擇具有一個(gè)小的電容C。
然而在實(shí)際中并不是這么做的，這是因?yàn)殂y的價(jià)格太高，并且所述電感的多重纏繞將使得所述標(biāo)簽需要更多的材料和更多的表面面積，這將會(huì)提高所述標(biāo)簽的價(jià)格。此外，如果選用許多小的纏繞來(lái)節(jié)省所述導(dǎo)電材料層的材料成本，那么所述r值會(huì)增加。如果選用一個(gè)非常小的C值，例如10pF，那么所述諧振線路將會(huì)對(duì)諸如寄生電容這樣的外部影響敏感，這將會(huì)改變所述諧振頻率。
從上文可以看到，用于一個(gè)EAS系統(tǒng)的諧振線路的設(shè)計(jì)是價(jià)格和尺寸以及其它考慮之間的一個(gè)折衷。在市場(chǎng)上，人們希望一個(gè)便宜的標(biāo)簽，并且希望具有一個(gè)高檢測(cè)率和Q-值的一個(gè)小標(biāo)簽。從而，所述諧振線路通常包括一個(gè)聚丙烯或者聚乙烯的電介質(zhì)薄膜材料2，其兩邊具有一個(gè)導(dǎo)電材料層圖樣，所述導(dǎo)電材料通常是鋁的。
圖2中所示的等效電路圖在原理上對(duì)應(yīng)了一個(gè)EAS系統(tǒng)，以及，所述電感L1、L2和L3之間的互感系數(shù)分別為M12和M23。所述標(biāo)簽中的諧振線路的損耗電阻被表示為r。所述測(cè)量電路中的輸入電阻被表示為R。所述被測(cè)量電壓Vm代表了來(lái)自所述諧振安全標(biāo)簽的信號(hào)強(qiáng)度。所述諧振線路L2、r、C被放置于所述發(fā)送器線圈L1和所述接收器線圈L3之間。所述接收到的信號(hào)強(qiáng)度Vm的公式為Vm=ω0(M12·M23/L1)·V1r---(2)]]>其中ω0等于2πf0(f0是所述諧振頻率)。
V1是所述信號(hào)發(fā)生器的電壓。當(dāng)所述線圈L1、L2和L3(所述截面S1、S3＞S2)按所示方式安排時(shí)，所述互感為M12=K12S2L2以及M23=K23fS2L2 (3)，其中K12和K23為常數(shù)。利用(2)和(3)，我們得到Vm＝K12K23(V1/L1)(ω0L2/r)S2＝K·Q·S(4)K是一個(gè)常數(shù)，以及，Q是對(duì)所述諧振線路品質(zhì)的一個(gè)衡量Q=1rLC]]>S是所述磁通量所環(huán)繞的面積。從上文可以看出，Vm正比于Q·S。
為了改進(jìn)所述標(biāo)簽，就可以提高Q或S或提高兩者。
參考圖3和4，必須穿過(guò)所述線圈中心的所述磁通量在一個(gè)正常標(biāo)簽的該位置上被所述電容器部分地阻擋。為了提高穿過(guò)所述線圈中心的所述磁通量，就希望讓所述電容器盡量小。如前文所述，所述電容器的一個(gè)特定的最小值被給定，這帶來(lái)對(duì)所述線圈中心區(qū)域的一個(gè)限制，其允許所述磁通量自由通過(guò)所述線圈。本發(fā)明將所述電容器從所述線圈的中心移除，這樣通過(guò)所述線圈中心的磁通量就被提高，從而所述EAS系統(tǒng)的檢測(cè)率就得到相當(dāng)?shù)奶岣摺?br>
圖3表示了在所述電介質(zhì)薄膜材料2的第一面上的所述導(dǎo)電材料層圖樣，其被形成來(lái)提供一個(gè)電感3，一個(gè)第一電容器板4，其被連接在所述電感3的第一端且位于所述電感3內(nèi)部，以及一個(gè)第一連接元件5，其被連接到所述電感3的相反端。圖4表示了在所述電介質(zhì)薄膜材料2的所述第二、相反面上的所述導(dǎo)電材料層圖樣，其疊加在圖3所示的圖樣上。在所述介質(zhì)薄膜材料2的所述第二面上的所述導(dǎo)電材料層圖樣被形成來(lái)提供一個(gè)面對(duì)著所述第一電容器板4的第二電容器板6，以及被連接到所述電容器板6且面對(duì)著所述第一連接元件5的一個(gè)屏蔽板7。所述屏蔽板7提供了一片導(dǎo)電材料層，其具有與所述第一和第二電容器板4、6相對(duì)應(yīng)的形式和尺寸。
如圖5所示，所述電容器板4、6已經(jīng)沿著所述第一和第二電容器板4、6的周緣的一部分被切割9，從而將所述電容器4、6從所述電感3內(nèi)的中心部分折疊起來(lái)。如圖6所示，所述未切割開(kāi)的電容器4、6被沿著所述折疊線10完全折疊以覆蓋所述屏蔽板7。
所述屏蔽板7與所述電感3的繞組之間的容性耦合是一個(gè)常數(shù)，由于該事實(shí)，所以將所述電容器4、6折疊來(lái)覆蓋所述屏蔽板7就會(huì)帶來(lái)諧振頻率上的一個(gè)被很好定義的受控變化。被折疊過(guò)來(lái)的所述電容器4、6與所述屏蔽板7之間的距離被精確固定。
為了補(bǔ)償在折疊所述電容器中可能的機(jī)械容差，所述屏蔽板7最好有大于所述電容器板4、6的尺寸，從而被折疊過(guò)來(lái)的電容板4、6將總會(huì)位于所述屏蔽板7的周緣以?xún)?nèi)。
在所述第一連接元件5和所述屏蔽板7之間的所述電接觸8最好在折疊所述電容器板4、6之前或之后被提供為在這些元件5、7區(qū)域中穿過(guò)所述電介質(zhì)薄膜材料2的多個(gè)不規(guī)則孔。
沿著所述第一和第二電容器板4、6周緣的一部分的所述切割9可以通過(guò)機(jī)械裝置、通過(guò)激光切割、通過(guò)加熱所述電容器板4、6等等來(lái)提供。所述電容器4、6的折疊的所述第一部分可以通過(guò)機(jī)械裝置或者通過(guò)噴氣方式等來(lái)提供。用來(lái)提供所述電容器4、6折疊的機(jī)械裝置的一個(gè)例子被示于圖7，其中一個(gè)折疊工具12被靜止的放置在所述薄膜材料2的上面，并且所述薄膜材料被移向所述折疊工具，折疊工具折疊了被翻起的電容器4、6。為了移動(dòng)所述被折疊的電容器4、6與位于所述標(biāo)簽上邊的屏蔽板7緊密接觸，在從所述薄膜2的運(yùn)動(dòng)方向上看去的所述折疊工具12的后面又緊接著放置一個(gè)滾筒狀工具13。
根據(jù)本發(fā)明的所述標(biāo)簽特別適用于用于一個(gè)CD或DVD的一個(gè)EAS標(biāo)簽，這是因?yàn)樗龅闹虚g的孔能夠被置于所述CD或DVD的孔上，并且所述線圈能夠被放置為在一個(gè)位置上圍繞該孔，在所述位置，所述CD或DVD沒(méi)有金屬層，從而就允許射頻場(chǎng)穿過(guò)所述標(biāo)簽被放置的所述區(qū)域。這對(duì)一個(gè)傳統(tǒng)的標(biāo)簽是不可能的，這是因?yàn)楫?dāng)所述標(biāo)簽是根據(jù)所述傳統(tǒng)技術(shù)被制造時(shí)，這么小尺寸的一個(gè)標(biāo)簽將不能在一個(gè)EAS系統(tǒng)中被檢測(cè)。
如圖8所示，根據(jù)本發(fā)明的所述標(biāo)簽?zāi)軌虮环胖糜谝粋€(gè)CD或DVD的中心，并且可以在DVD的多個(gè)層之間被集成到所述DVD中。在此情況下，所述EAS標(biāo)簽不能夠在不毀壞所述DVD的情況下被移除。
根據(jù)本發(fā)明的所述構(gòu)建已經(jīng)將所述諧振線路的性能提高到允許將所述諧振線路的尺寸減小10-20％的程度。由于所述材料成本是制造這樣標(biāo)簽中的主要成本，所以該尺寸的減小會(huì)帶來(lái)相應(yīng)的所述標(biāo)簽價(jià)格的減小。
上文已經(jīng)結(jié)合其優(yōu)選實(shí)施例描述了本發(fā)明，然而，本領(lǐng)域中熟悉技術(shù)的人可以看到許多不偏離下文權(quán)利要求范圍的修改。
權(quán)利要求
1.諧振安全標(biāo)簽(1)，所述諧振安全標(biāo)簽包括一種電介質(zhì)薄膜材料(2)，在其兩面提供有導(dǎo)電材料層圖樣(3-7)，在所述電介質(zhì)薄膜材料(2)的第一面上的所述導(dǎo)電材料層圖樣被形成來(lái)提供一個(gè)電感(3)，一個(gè)第一電容器板(4)被連接到所述電感(3)的第一端并且被放置于所述電感(3)內(nèi)部，以及一個(gè)第一連接元件(5)被連接到所述電感(3)的相反的第二端，在所述電介質(zhì)薄膜材料(2)的第二面上的所述導(dǎo)電材料層圖樣被形成來(lái)提供一個(gè)第二電容器板(6)，其面對(duì)著所述第一電容器板(4)，以及一個(gè)第二連接元件(7)被連接到所述第二電容器板(6)并且面對(duì)著所述第一連接元件(5)，所述第一和第二連接元件(5、7)被電連接(8)，以及所述電介質(zhì)薄膜材料(2)沿著所述第一和第二電容器板(4、6)的周緣的一部分被切割(9)，并且所述未切割開(kāi)的電容器(4、6)從所述電感(3)內(nèi)部的位置被折疊起來(lái)，這樣就使得該部分讓磁通量自由地穿過(guò)所述電感(3)，其特征在于所述未切割開(kāi)的電容器(4、6)被折疊到所述電介質(zhì)薄膜材料(2)的第二面，以及所述連接元件被形成來(lái)提供位于所述被折疊過(guò)來(lái)的電容器(4、6)下方的一個(gè)屏蔽板(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的諧振安全標(biāo)簽，其特征在于所述屏蔽板(7)具有對(duì)應(yīng)被折疊過(guò)來(lái)的第一和第二電容器板(4、6)的形式和尺寸。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求任何一條的諧振安全標(biāo)簽，其特征在于所述導(dǎo)電材料層圖樣(3-7)被這樣一種方式所形成，使得所述標(biāo)簽?zāi)軌虮环胖迷谝粋€(gè)CD或DVD的上面或內(nèi)部，其中來(lái)自所述被折疊電容器(4、6)的孔被放置在所述CD或DVD中心孔的周?chē)?br>
4.制造根據(jù)權(quán)利要求1或者其從屬權(quán)利要求的任何一個(gè)的諧振安全標(biāo)簽(1)的方法，所述方法包括給一種電介質(zhì)薄膜材料(2)在兩面提供導(dǎo)電材料層圖樣(3-7)的步驟，所述導(dǎo)電材料層圖樣被形成來(lái)提供一個(gè)電感(3)和一個(gè)電容器(4、6)以形成一個(gè)諧振線路，其中所述電容器(4、6)被置于所述電感(3)的內(nèi)部，所述方法還包括沿著所述電容器(4、6)周緣的一部分切割(9)所述電介質(zhì)薄膜材料(2)并且將所述未切割開(kāi)電容器(4、6)從所述電感(3)內(nèi)部的位置折疊起來(lái)的步驟，這就使得這部分讓磁通量自由穿過(guò)所述電感(3)，其特征在于所述折疊步驟被執(zhí)行以將所述未切割開(kāi)的電容器(4、6)折疊到所述標(biāo)簽的那一面，該面與所述導(dǎo)電材料層圖樣在其上被形成來(lái)提供所述電感(3)的一面相對(duì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于所述折疊被執(zhí)行是通過(guò)利用一個(gè)噴氣或者機(jī)械裝置來(lái)翻起所述電容器(4、6)以產(chǎn)生一個(gè)初步折疊，接著將所述安全標(biāo)簽(1)傳送通過(guò)一個(gè)折疊工具(12)和一個(gè)滾筒(13)，從而所述被翻起的電容器(4、6)被完全折疊，并且被壓到與所述諧振安全標(biāo)簽(1)的表面緊密接觸。
全文摘要
一個(gè)諧振安全標(biāo)簽(1)包括一種電介質(zhì)薄膜材料(2)，其兩面提供有導(dǎo)電材料層圖樣(3－7)。所述導(dǎo)電材料層圖樣被形成來(lái)提供一個(gè)電感(3)和一個(gè)位于所述電感(3)內(nèi)的電容器(4、6)，并且它們被相互連接來(lái)形成一個(gè)諧振線路。通過(guò)將所述電容器(4、6)切割(9)離開(kāi)所述電介質(zhì)薄膜材料(2)并且將所述電容器(4、6)從所述電感(3)內(nèi)部的位置折疊起來(lái)，該部分被留出以讓磁通量自由通過(guò)所述電感(3)，從而就提高了所述檢測(cè)水平，并且提供了減小所述諧振安全標(biāo)簽尺寸的可能性。
文檔編號(hào)G08B13/24GK1882967SQ200480033760
公開(kāi)日2006年12月20日 申請(qǐng)日期2004年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月16日
發(fā)明者波爾·里克特·約爾根森 申請(qǐng)人:波爾·里克特·約爾根森