專利名稱：用于變化eas標(biāo)記器狀態(tài)的雙軸向磁場(chǎng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一用來變化雙穩(wěn)態(tài)磁性電子物品監(jiān)督標(biāo)記器的狀態(tài)的裝置。
背景技術(shù)：
磁性電子物品監(jiān)督(“EAS”)標(biāo)記器已經(jīng)問世多年，其用來保護(hù)有價(jià)值物品防止被偷盜。這些EAS標(biāo)記器通常具有一信號(hào)產(chǎn)生層，其由低矯頑磁性力的高透磁材料制成，以及一連續(xù)的或分段的信號(hào)阻擋層，其由永久磁化的磁性材料制成。當(dāng)信號(hào)阻擋層被致動(dòng)時(shí)，它有效地防止信號(hào)產(chǎn)生層提供一由EAS探測(cè)系統(tǒng)探測(cè)的信號(hào)，因此，EAS標(biāo)記器不被致動(dòng)。當(dāng)信號(hào)阻擋層不被致動(dòng)時(shí)，則EAS標(biāo)記器被致動(dòng)，而且一EAS探測(cè)系統(tǒng)能夠探測(cè)該標(biāo)記器。如上所述可被致動(dòng)和不被致動(dòng)的EAS標(biāo)記器有時(shí)稱之為“雙穩(wěn)態(tài)”標(biāo)記器，以區(qū)別于總是致動(dòng)的“單穩(wěn)態(tài)”標(biāo)記器，迄今全世界已有上億個(gè)雙穩(wěn)態(tài)EAS標(biāo)記器被銷售，它們保護(hù)諸如圖書館的物資之類的財(cái)產(chǎn)免遭偷盜。
用來致動(dòng)和不致動(dòng)磁性EAS標(biāo)記器的裝置本身是磁性的。即，它們可包括一列陣磁體或一在工作表面附近產(chǎn)生要求強(qiáng)度磁場(chǎng)的電氣線圈，這樣，EAS標(biāo)記器可通過該表面，以便有選擇地致動(dòng)或不致動(dòng)標(biāo)記器。遺憾的是，用來變化雙穩(wěn)態(tài)標(biāo)記器的狀態(tài)的某些裝置具有危害諸如錄像帶之類的磁記錄介質(zhì)的潛在可能。這就是說，磁記錄介質(zhì)可由于磁場(chǎng)的存在而被抹去，電訊失真，或損壞。因此，當(dāng)磁記錄介質(zhì)通過一裝置來變化附連在其上的EAS標(biāo)記器的狀態(tài)時(shí)，裝置可損壞磁記錄介質(zhì)。鑒于以上所述，要求提供一不致動(dòng)雙穩(wěn)態(tài)磁性EAS標(biāo)記器的裝置，其不會(huì)損壞諸如錄像帶之類的磁記錄介質(zhì)。
傳統(tǒng)的致動(dòng)和不致動(dòng)系統(tǒng)能可靠地致動(dòng)或不致動(dòng)沿一書脊定位的EAS標(biāo)記器，例如，因?yàn)闃?biāo)記器相對(duì)于磁場(chǎng)的位置和定向通常是已知的。對(duì)于致密盤，EAS標(biāo)記器可能定位在盤本身上，因此，相對(duì)于盤被包含的情形，因此相對(duì)于作用的磁場(chǎng)，可在X-Y平面內(nèi)的任何的定向上。例如，當(dāng)標(biāo)記器是如美國(guó)專利No.5,699,047(其受讓與本發(fā)明的受讓人)中的

圖1所示的類型時(shí)，標(biāo)記器可包括兩個(gè)在支承片上的細(xì)長(zhǎng)的標(biāo)記器元件，這樣，當(dāng)標(biāo)記器元件附連在致密盤上時(shí)，它們關(guān)于致密盤的中心圓孔對(duì)稱地設(shè)置。因?yàn)橄鄬?duì)于盤被包含的情形標(biāo)記器在X-Y平面內(nèi)的定向基本上是隨機(jī)的，所以，如不將作用的磁場(chǎng)提高到一可能損壞諸如錄像帶之類的磁記錄介質(zhì)的水平，則標(biāo)記器難于可靠地致動(dòng)或不致動(dòng)。要求提供一可靠地致動(dòng)和不致動(dòng)這樣標(biāo)記器的裝置，同時(shí)，保留可靠地致動(dòng)和不致動(dòng)與錄像帶相連的EAS標(biāo)記器的能力，而不損壞這些磁帶。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明提供一裝置，其用來變化一雙穩(wěn)態(tài)的電子物品監(jiān)督標(biāo)記器的狀態(tài)。該裝置包括一用來產(chǎn)生沿第一方向的磁場(chǎng)的線圈，以及一用來產(chǎn)生沿大致垂直于第一方向的第二方向的磁場(chǎng)的線圈。裝置可包括一具有通過其間的通道的外殼，這樣，一附連有標(biāo)記器的物件定位在通道內(nèi)，以使標(biāo)記器沿一定向通過通道，所述定向大致位于由第一和第二方向限定的平面內(nèi)。該裝置可連續(xù)地或同時(shí)地沿第一和第二方向施加磁場(chǎng)，并且甚至可包括一用來產(chǎn)生沿第三方向磁場(chǎng)的線圈，第三方向基本上垂直于由第一和第二方向限定的平面。下面將更詳細(xì)地描述本發(fā)明的上述的和其它的諸方面。
附圖的簡(jiǎn)要說明本發(fā)明將參照諸附圖進(jìn)行描述，諸附圖中圖1示出根據(jù)本發(fā)明組合的一電磁型線圈和一赫爾姆霍爾茨線圈；圖2是根據(jù)本發(fā)明組合的一電磁型線圈和一赫爾姆霍爾茨線圈的第二實(shí)施例；圖3是用來致動(dòng)和不致動(dòng)根據(jù)本發(fā)明的EAS標(biāo)記器的裝置的實(shí)施例；圖4是用來致動(dòng)和不致動(dòng)根據(jù)本發(fā)明的EAS標(biāo)記器的裝置的第二實(shí)施例；圖5是與根據(jù)本發(fā)明的裝置一起使用的驅(qū)動(dòng)線路的代表性的線路圖；以及圖6是與根據(jù)本發(fā)明的裝置一起使用的驅(qū)動(dòng)線路的第二代表性的線路圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明裝置的一實(shí)施例，使用一設(shè)置在第一方向(例如，沿X方向)的基本上均勻的磁場(chǎng)，例如，以上述共同授予的美國(guó)專利應(yīng)用中所述的方式，以及使用一設(shè)置在第二方向(例如，沿Y方向)基本上正交于第一方向的另一基本上均勻的磁場(chǎng)，來可靠地致動(dòng)和不致動(dòng)雙穩(wěn)態(tài)磁性EAS標(biāo)記器。在一實(shí)施例中，第一基本上均勻磁場(chǎng)較佳地由一電磁型線圈產(chǎn)生，而第二磁場(chǎng)由赫爾姆霍爾茨型線圈，或修改的赫爾姆霍爾茨型線圈產(chǎn)生，但也可采用任何提供類似效應(yīng)的合適的線圈。
一螺線管通常是一具有通過其間的通道的圓柱形線圈，而如用于本發(fā)明的術(shù)語的電磁型線圈是一具有通過其間的通道的線圈，但其橫截面可以不是圓形。例如，如圖3所示的外殼的橫截面不是圓形，但可容納一這里所述類型的電磁型線圈。一赫爾姆霍爾茨線圈實(shí)際上是具有相同半徑沿一公共中心軸線間隔開一距離的一對(duì)線圈。線圈間隔的距離較佳地等于線圈的半徑。一修改的赫爾姆霍爾茨線圈(如在下文中所述)可以是這樣修改的線圈圍繞電磁型線圈的一層或多層纏繞一對(duì)線圈，以比使用標(biāo)準(zhǔn)的赫爾姆霍爾茨線圈提供一較低的總的分布曲線。這將在下面作更詳細(xì)的描述。
使用這些類型的線圈，或具有相同效應(yīng)的其它的線圈，例如，沿X和Y方向產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度可在整個(gè)體積上保持一磁場(chǎng)強(qiáng)度，該強(qiáng)度大于可靠地致動(dòng)或不致動(dòng)一EAS標(biāo)記器所需要的磁場(chǎng)強(qiáng)度，但低于損壞諸如錄像帶之類的記錄介質(zhì)的磁場(chǎng)強(qiáng)度。此外，通過互相之間合適地定向來定位這種類型的線圈，能可靠地致動(dòng)和不致動(dòng)與致密盤和其它光記錄介質(zhì)相關(guān)的EAS標(biāo)記器，而不管其相對(duì)于由線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)的定向。其結(jié)果，EAS與其相連的諸如錄像帶之類的磁記錄介質(zhì)可受到這種標(biāo)記器的保護(hù)，而不用擔(dān)心損壞介質(zhì)。另一重要的益處在于，錄像帶可保持在其儲(chǔ)藏的保護(hù)盒內(nèi)，它為必須從盒中拿出拿進(jìn)地核查許多這樣物品的使用者省下相當(dāng)?shù)臅r(shí)間。下面將更詳細(xì)地描述上述的和其它的益處。
為了簡(jiǎn)化本發(fā)明的描述，磁性EAS標(biāo)記器將在下面第I部分內(nèi)描述，用來改變根據(jù)本發(fā)明的這樣的標(biāo)記器的狀態(tài)的磁場(chǎng)特性將在第II部分內(nèi)描述，用來改變根據(jù)本發(fā)明的這樣的標(biāo)記器的狀態(tài)的裝置的各種實(shí)施例將在第III部分內(nèi)描述，以及代表性的線路將在第IV部分內(nèi)描述。
I.磁性EAS標(biāo)記器任何合適的磁性EAS標(biāo)記器可結(jié)合本發(fā)明的裝置一起使用，例如，由明尼蘇達(dá)州的St.Paul市的3M公司(3M)以商標(biāo)“TATTLETAPE”銷售的產(chǎn)品。這些產(chǎn)品可包括用于書籍(例如，由3M指名為B1，B2，或R2)，用于錄像帶(由3M指名為DVM-1)，或用于CD(由3M指名為DCD-2)的EAS標(biāo)記器。這些磁性EAS標(biāo)記器包括一信號(hào)產(chǎn)生層以及一信號(hào)阻擋層。如在本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)眾所周知的，當(dāng)信號(hào)阻擋層被致動(dòng)時(shí)，它有效地阻止探測(cè)由信號(hào)產(chǎn)生層產(chǎn)生的信號(hào)。當(dāng)信號(hào)阻擋層不被致動(dòng)時(shí)，信號(hào)產(chǎn)生層在承受詢問的磁場(chǎng)時(shí)可被一合適的探測(cè)系統(tǒng)探測(cè)。
用于CD的EAS標(biāo)記器的信號(hào)產(chǎn)生層(例如，DCD-2)約7.7厘米(3英寸)長(zhǎng)，1毫米(0.04英寸)寬，以及180微米(0.007英寸)厚，并由非晶磁合金制成，該合金包括約67％鈷(原子百分比)，5％鐵，25％硼和硅，目前其由新澤西州的Parsippany市的Honeywell Corporation(前身是AlliedSignal)以商標(biāo)名2705M銷售。信號(hào)產(chǎn)生層元件進(jìn)行退火，以減小矯頑磁性和提高在交叉網(wǎng)方向上的各向異性。用于錄像帶的EAS標(biāo)記器的信號(hào)產(chǎn)生層(例如，DVM-1)約13.6厘米(5.375英寸)長(zhǎng)，3.18毫米(0.125英寸)寬，以及180微米(0.007英寸)厚，并由鐵/鎳合成物制成，目前其由賓夕法尼亞州的Reading市的Carpenter TechnologyCorporation以商標(biāo)名PERMALLOYTM銷售。
上述討論的EAS標(biāo)記器的信號(hào)阻擋層包括多個(gè)間隔的分段。對(duì)于諸如DCD-2的EAS標(biāo)記器，各分段約5毫米(0.20英寸)長(zhǎng)，1毫米(0.04英寸)寬，以及40微米(0.0016英寸)厚，對(duì)于DVM-1標(biāo)記器，各分段約5毫米(0.20英寸)長(zhǎng)，3毫米(0.125英寸)寬，以及40微米(0.0016英寸)厚。信號(hào)阻擋層由鐵和鉻的合金制成，目前其由伊利諾伊州的Marengo市的Arnold Engineering以商標(biāo)名Arnokrome3銷售。在一實(shí)施例中，信號(hào)阻擋層分段進(jìn)行退火，以提供約200+/-30奧斯特的矯頑磁性。如上所述，信號(hào)阻擋層通常沿信號(hào)產(chǎn)生層的長(zhǎng)度間隔地設(shè)置成離散的片，但包括相鄰的信號(hào)阻擋層的其它的結(jié)構(gòu)同樣也是適合的。
II.與本發(fā)明的裝置相關(guān)的磁場(chǎng)特性如上所述，本發(fā)明裝置的一重要的特征在于其產(chǎn)生可靠地致動(dòng)和不致動(dòng)磁性EAS標(biāo)記器的磁場(chǎng)的能力，尤其是，可相對(duì)于磁場(chǎng)在大約的X-Y平面內(nèi)的任何定向上定位的那些標(biāo)記器，但不損壞諸如錄像帶之類的磁記錄介質(zhì)。
A.變化EAS標(biāo)記器的狀態(tài)上述類型的EAS標(biāo)記器通常通過不致動(dòng)信號(hào)阻擋層而得到致動(dòng)。例如，實(shí)現(xiàn)該步驟可通過將標(biāo)記器暴露在沿一優(yōu)選方向、至少約為275高斯的初始的磁場(chǎng)內(nèi)，然后，在每一下降量約為15％的多步驟中變化和減小磁場(chǎng)，直到磁場(chǎng)低于信號(hào)阻擋層的矯頑磁性的范圍。例如，這可見諸于美國(guó)專利No.6,1102,335(授予Zarenbo等人)，尤其是見其中的圖3和4。為了不致動(dòng)EAS標(biāo)記器，例如，可致動(dòng)信號(hào)阻擋層，再次將標(biāo)記器暴露在具有至少約為275高斯強(qiáng)度的單一磁場(chǎng)內(nèi)。這樣，鑒于信號(hào)阻擋層的不致動(dòng)涉及將層暴露在強(qiáng)度變化和下降的磁場(chǎng)內(nèi)(這稱之為“激勵(lì)”磁場(chǎng))，致動(dòng)信號(hào)阻擋層只要求層暴露在強(qiáng)度至少為275高斯的磁脈沖的半波中。
B.防止磁記錄介質(zhì)的損壞磁記錄介質(zhì)的特性在這種介質(zhì)的不同類型之間各不相同，且可隨時(shí)間而變化。目前標(biāo)準(zhǔn)的VHS錄像帶和諸如用于消費(fèi)者手持?jǐn)z像機(jī)的錄像帶通?？杀┞对诟哌_(dá)約590高斯的磁場(chǎng)內(nèi)，而不致于造成大多數(shù)觀察者能感覺到的損壞。此外，目前的錄像帶反復(fù)暴露在小于約560高斯的磁場(chǎng)下通常不導(dǎo)致對(duì)錄像帶可覺察的損壞。
C.基本上均勻的磁場(chǎng)由本發(fā)明的裝置產(chǎn)生的磁場(chǎng)基本上是均勻的。本發(fā)明所采用的術(shù)語“基本上均勻”是指在某區(qū)域(下面予以定義)內(nèi)的磁場(chǎng)強(qiáng)度總是小于會(huì)損壞諸如錄像帶之類的磁記錄介質(zhì)的強(qiáng)度，但總是大于磁性EAS標(biāo)記器可靠地致動(dòng)或不致動(dòng)的強(qiáng)度。例如，如果磁記錄介質(zhì)在暴露于560高斯或以上的磁場(chǎng)下發(fā)生損壞時(shí)，以及如果磁性EAS標(biāo)記器在暴露于至少275高斯磁場(chǎng)時(shí)可靠地致動(dòng)或不致動(dòng)，則在本發(fā)明含義內(nèi)的“基本上均勻”磁場(chǎng)是在關(guān)心區(qū)域內(nèi)介于275和560高斯之間的一磁場(chǎng)。即，“基本上均勻”是由磁介質(zhì)會(huì)損壞(范圍的上限)的強(qiáng)度水平以及磁性EAS標(biāo)記器能可靠地致動(dòng)和不致動(dòng)(范圍的下限)的強(qiáng)度水平所設(shè)定的邊界來限定。本發(fā)明基本上均勻的磁場(chǎng)也可是在傳統(tǒng)意義上的基本上均勻(意指其強(qiáng)度在所有的部位上近似相同)，但傳統(tǒng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度的均勻性在實(shí)踐上非常難于達(dá)到，尤其是，鄰近磁性線圈的端部處，而且不是本發(fā)明的要求。
所關(guān)心的區(qū)域定義為包括磁記錄介質(zhì)和磁性EAS標(biāo)記器在內(nèi)的區(qū)域或空間。如果磁場(chǎng)在關(guān)心的區(qū)域內(nèi)是基本上均勻的，則磁記錄介質(zhì)通?？赏ㄟ^在其儲(chǔ)存盒內(nèi)或不在儲(chǔ)存盒內(nèi)的磁場(chǎng)，且使相關(guān)的磁性EAS標(biāo)記器可靠地致動(dòng)或不致動(dòng)。因?yàn)閮?chǔ)存盒的大小，包括磁記錄介質(zhì)承載在儲(chǔ)存盒內(nèi)的位置可發(fā)生變化，所以磁場(chǎng)的均勻性可以是非常重要。再者，如上所述，一與一赫爾姆霍爾茨型線圈結(jié)合使用的電磁線圈可形成在整個(gè)裝置體積內(nèi)相繼地互相垂直的基本上均勻的磁場(chǎng)，因此，不管在大約的X-Y平面內(nèi)的標(biāo)記器的定向如何，允許一EAS標(biāo)記器致動(dòng)和不致動(dòng)，磁記錄帶不暴露在會(huì)致使帶損壞的磁場(chǎng)內(nèi)。
III.用于變化EAS標(biāo)記器狀態(tài)的裝置圖1示出一與一赫爾姆霍爾茨型線圈結(jié)合使用的電磁線圈。根據(jù)’238申請(qǐng)中所述的原理，電磁型線圈10沿線圈的縱向軸線形成一磁場(chǎng)。當(dāng)一EAS標(biāo)記器平行于磁場(chǎng)時(shí)，可以相對(duì)小的磁場(chǎng)可靠地致動(dòng)和不致動(dòng)標(biāo)記器。然而，如果EAS標(biāo)記器垂直于磁場(chǎng)，則要求一遠(yuǎn)大得多磁場(chǎng)。為了克服這個(gè)困難，較佳地由赫爾姆霍爾茨線圈20，或執(zhí)行類似功能的裝置來形成一大致沿垂直方向的磁場(chǎng)。一真正的赫爾姆霍爾茨線圈可與定位在如圖1所示的電磁型線圈附近的各個(gè)兩個(gè)線圈一起定位，但裝置的全部尺寸可能不合適地較大。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，通過使赫爾姆霍爾茨線圈與電磁型線圈一致，來修改赫爾姆霍爾茨線圈，以便提供一如圖2所示的修改的赫爾姆霍爾茨線圈20A。這可減小裝置的總的尺寸，而在性能上沒有絲毫的犧牲。因此，赫爾姆霍爾茨型線圈產(chǎn)生一磁場(chǎng)，其沿基本上垂直于由電磁型線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向。這些磁場(chǎng)通常相繼地形成，但基本上同時(shí)形成。在一實(shí)施例中，如果驅(qū)動(dòng)一線圈的信號(hào)相對(duì)于驅(qū)動(dòng)第二線圈的信號(hào)是異相90°，則產(chǎn)生一繞X-Y平面轉(zhuǎn)動(dòng)的基本上均勻的磁場(chǎng)量。當(dāng)一EAS標(biāo)記器附連在其上的物品通過兩個(gè)磁場(chǎng)時(shí)，通常它在與兩個(gè)磁場(chǎng)相關(guān)的方向內(nèi)的一平面內(nèi)，因此，能可靠地致動(dòng)和不致動(dòng)。即，物品的相對(duì)定向較佳地導(dǎo)向或約束，以使EAS標(biāo)記器大致地位于由線圈建立的磁場(chǎng)平面內(nèi)。
示于圖1和2的上述結(jié)構(gòu)具有若干個(gè)優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)只使用一個(gè)電磁型線圈來形成用來致動(dòng)和不致動(dòng)EAS標(biāo)記器的磁場(chǎng)時(shí)，施加到該線圈上的能量相對(duì)較大，這樣，線圈可致動(dòng)和不致動(dòng)垂直于磁場(chǎng)的EAS標(biāo)記器。采用上述的“雙磁場(chǎng)”裝置，可減小施加到各線圈的能量。這導(dǎo)致另一優(yōu)點(diǎn)，即，用來制作線圈的線可以是較小的規(guī)格，其進(jìn)一步減小尺寸、重量和成本。例如，盡管電磁型線圈可單獨(dú)要求一620高斯的磁場(chǎng)來改變一EAS標(biāo)記器的狀態(tài)，但對(duì)于電磁型線圈和赫爾姆霍爾茨線圈(或其功能上等價(jià)物)的磁場(chǎng)可各減小到小于300高斯。
在本發(fā)明裝置的另一實(shí)施例中，修改的赫爾姆霍爾茨線圈設(shè)置在兩層電磁型線圈繞組之間。這種結(jié)構(gòu)可提供裝置的總體尺寸的進(jìn)一步減小，且美觀上也漂亮悅?cè)?。?dāng)修改的赫爾姆霍爾茨線圈包繞在電磁型線圈周圍，或設(shè)置在兩層電磁型線圈之間，或甚至設(shè)置在電磁型線圈內(nèi)時(shí)，則裝置可類似于如上述’248申請(qǐng)中所圖示的裝置。如圖3所示，裝置包括一本體102和一通過其間的通道104，且可傾斜以使一插入通道一端內(nèi)的物體將向下移動(dòng)，并從通道的另一端退出。在另一實(shí)施例中，通道閉合在一端上，這樣，錄像帶或其它物體簡(jiǎn)單地插入到通道的一端和從同一端移出。對(duì)于裝置100的物理設(shè)計(jì)的變體是可能的，例如，可包括通道基本上呈水平的設(shè)計(jì)(也許用傳送裝置、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，或其它的裝置來移動(dòng)物體通過通道)。裝置100通常還包括一電源連接106，如果所有的控制線路不包含在外殼中，則還包括連接線路108。
通道的開口可代替以設(shè)計(jì)成如圖4所示，這樣，只有具有一已知外形的物體才配裝入通道內(nèi)。如圖4所示的開口或通道的尺寸設(shè)計(jì)成沿已知的定向接納盒裝的錄像帶，開口或通道110b的尺寸設(shè)計(jì)成接納沿已知定向的盒裝的光盤或致密盤。
IV.線路圖示于圖5和6中的線路圖示出代表性的控制線路，其盡管可為不同的用途產(chǎn)生不同強(qiáng)度的磁場(chǎng)，但也可為驅(qū)動(dòng)上述線圈產(chǎn)生大致相同強(qiáng)度的磁場(chǎng)。另一可結(jié)合本發(fā)明使用的驅(qū)動(dòng)線路公開在2001年6月13日提交的未決的美國(guó)專利申請(qǐng)系列號(hào)No.09/880，486中，以及題為“在磁性電子物品監(jiān)督系統(tǒng)中磁場(chǎng)的形成”一文，代理人標(biāo)號(hào)為1004-010US01。
如圖5所示，裝置可由一電源200供電，其較佳地是直流電(DC)，它配以成對(duì)的電容202，以便對(duì)控制線路的其余部分提供一均勻的電源輸出。提供到電感器220上的電源，平行地連接到電容222和電阻224上。這樣的LRC線路防止可控硅整流器(SCR)226在其斷開之后不久即合上(將在下文中描述)。電源對(duì)電容230充電到合適的電壓，且當(dāng)在線路內(nèi)的電流達(dá)到零時(shí)，SCR226斷開而電感器236成環(huán)形，較佳地，在一相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)。該時(shí)間取決于線路的特征，包括線路的Q值(定義為反應(yīng)的阻抗對(duì)線路的電阻之比)。當(dāng)電感器236在一相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)形成環(huán)形，較佳地，在呈現(xiàn)一介于30-38％之間的鄰近正向峰值之間的恒定的百分比下降的指數(shù)包絡(luò)內(nèi)時(shí)，則與傳統(tǒng)EAS標(biāo)記器相關(guān)的信號(hào)阻擋層可以可靠地不致動(dòng)。當(dāng)致動(dòng)信號(hào)阻擋層時(shí)，在完成正弦波半周(一個(gè)正峰值)時(shí)停止形成環(huán)形，而電流的其余部分通過SCR和電感器234流入接地。通過SCR和電感器234在完成正弦波半周時(shí)停止形成環(huán)形，可防止線路中的電流流入負(fù)向。通過防止電流流向負(fù)向，線路將切換，因此保持磁場(chǎng)避免超過沿相對(duì)方向標(biāo)記器的矯頑磁性的絕對(duì)值。圖5的線路還包括通過開關(guān)238可選擇地連接到線路的其余部分上的電容228。
圖5的線路可用于圖1至4所示的裝置內(nèi)，或結(jié)合其一起使用，以便致動(dòng)和不致動(dòng)用于錄像帶或致密盤上的EAS標(biāo)記器。開關(guān)238既可以是打開的(如圖5所示)，也可按照控制接觸電極242，較佳地，通過合適的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。當(dāng)開關(guān)238位于打開位置時(shí)，線路可被用來致動(dòng)和不致動(dòng)用于錄像帶上的標(biāo)記器，且當(dāng)開關(guān)238閉合而接觸電極242時(shí)，由此，對(duì)線路添加額外的電容，線路可用來致動(dòng)和不致動(dòng)用于致密盤上的標(biāo)記器。
對(duì)于某些用來標(biāo)記致密盤的EAS標(biāo)記器，諸如在美國(guó)專利Nos.5,825,292和5,699,047(Tsai等人)中所描述的，例如，電容228和230的組合電容設(shè)定為68微法，不管其相對(duì)于施加的磁場(chǎng)位于何位置，以確保標(biāo)記器可靠地致動(dòng)和不致動(dòng)。在一示范的實(shí)施例中，這可這樣實(shí)現(xiàn)使電容器228和230的電容分別地為60微法和8微法。如果EAS標(biāo)記器的定向大致是已知的，則可靠地致動(dòng)和不致動(dòng)放置在錄像帶上的標(biāo)記器所需要的磁場(chǎng)可以遠(yuǎn)低于用于書籍和致密盤所需要的磁場(chǎng)。例如，在EAS標(biāo)記器平行于裝置長(zhǎng)度方向定向的情形中，一具有8微法電容的電容器230可提供一磁場(chǎng)，其足夠可靠地致動(dòng)和不致動(dòng)EAS標(biāo)記器而不損壞錄像帶。
圖6是控制線路的另一示范的線路圖，其可使用不同強(qiáng)度的磁場(chǎng)來致動(dòng)和不致動(dòng)與各種物品相關(guān)的EAS標(biāo)記器，并包含圖5所示線路的諸方面。即，如圖6所示的控制線路可用來致動(dòng)和不致動(dòng)用于上述的錄像帶上的EAS標(biāo)記器，但也可致動(dòng)和不致動(dòng)用于書籍和致密盤上的EAS標(biāo)記器。如果一外殼用來包含一諸如這里所述的電磁型線圈之類的線圈，則外殼的開口應(yīng)足夠大，以使各種類型的材料可通過進(jìn)入到外殼內(nèi)。
如圖6所述，按照所確定的，較佳地根據(jù)一合適的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，開關(guān)238可接觸也可不接觸電極240或242。如果開關(guān)238不接觸電極240或242，則線路以上述的方式操作，并可用來不致動(dòng)用于書籍或錄像帶上的EAS標(biāo)記器，視SCR210或226是否分別地致動(dòng)而定。如圖6所示，如果開關(guān)238接觸電極240，則電容器228連接進(jìn)線路，并對(duì)線路添加其電容。例如，如果電容器238的電容是60微法，則線路的組合電容從60微法增加到120微法。根據(jù)SCR210的致動(dòng)，電感器214然后被致使產(chǎn)生一磁場(chǎng)，其能致動(dòng)和不致動(dòng)與書籍或致密盤相關(guān)的EAS標(biāo)記器。
仍參照?qǐng)D6中的線路，如果開關(guān)238接觸電極242，則電容器228切換到線路內(nèi)(如圖3所示)，同樣地，將其電容添加到線路中。例如，如果電容器230的電容是8微法(假定電容器228的電容是如上所述的60微法)，則線路的組合電容從8微法增加到68微法。根據(jù)SCR226的致動(dòng)，具有電感為3.15毫亨利的電感器236然后被致使產(chǎn)生一磁場(chǎng)，其能驅(qū)動(dòng)來致動(dòng)和不致動(dòng)與CD盤相關(guān)的EAS標(biāo)記器。
下表提供可用于上述示范線路的線路元件(及其特性)。
表1電源200 420伏直流電容器202 4600微法電感器204 40微亨利電容器206 0.22微法電阻208 47歐姆電阻224 47歐姆電容器212 60微法電感器214 800微亨利電感器218 10微法電感器220 40微亨利電容器222 0.22微法電容器228 60微法電容器230 8微法電感器236 3150微亨利電感器234 10微亨利上述類型的SCR目前可從加利福尼亞州的EL Segundo市的InternationlRectifier公司以商標(biāo)名25R1A120購(gòu)得。可使用上述的和其它合適的控制線路和部件來操作本發(fā)明的裝置。
電感器236可設(shè)置成如上所述作用的線圈的形式，例如，用來致動(dòng)和不致動(dòng)與相關(guān)物品有關(guān)的EAS標(biāo)記器的電磁型線圈。線圈236(因?yàn)槠淇捎糜阡浵駧?較佳地是圓形的或大致圓形的，因?yàn)檫@些形狀通過最均勻的磁場(chǎng)特性。線圈還應(yīng)設(shè)計(jì)成盡可能小，然而，仍能容納有關(guān)的物品，因?yàn)?，越大的線圈具有越大的電阻，要求更大的功率進(jìn)行操作，并減小線路的Q值。如圖3和4所示的裝置，內(nèi)部各可包括一線圈，通常具有多匝的金屬線，它們相對(duì)于中心通道或開口基本上同心地布置。在一實(shí)施例中，線圈236由具有方形橫截面形的14#純銅線制成(以沿線圈提供更多的每單位長(zhǎng)度的的匝數(shù))，且包括147匝數(shù)，而電感為1.52mH(毫亨)。這種類型的線圈可從明尼蘇達(dá)州的Lino Lake市的Mag-Con Engineering Inc.以商標(biāo)名MC7424A購(gòu)得。修改的赫爾姆霍爾茨線圈可由具有圓形橫截面形的13#純銅線制成，且可包括40匝數(shù)(二層，每層20匝)，而電感為1.62mH(毫亨)。這種類型的線圈可從Mag-Con EngineeringInc.以商標(biāo)名MC7579購(gòu)得。
本發(fā)明的描述大部分借助于一電磁線圈作為第一線圈以及一赫爾姆霍爾茨線圈作為第二線圈，但這只是一有用的實(shí)施例，因?yàn)殡姶啪€圈易于制造，并為赫爾姆霍爾茨線圈提供一形式或基礎(chǔ)。還可使用兩個(gè)赫爾姆霍爾茨線圈，或兩個(gè)電磁線圈(雖然構(gòu)造一工作實(shí)施例可能較困難)，或其它以類似方式操作的線圈。
V.其它的部件和特征本發(fā)明的裝置也可包括一個(gè)或多個(gè)探測(cè)系統(tǒng)，以便確定某東西何時(shí)進(jìn)入到裝置，或確定該物品是什么，或確定兩者。例如，可使用光探測(cè)器，這樣，當(dāng)一進(jìn)入通道的物體阻擋一束可見光或不可見光時(shí)，產(chǎn)生一指示物體存在的信號(hào)。這些類型的傳感器是本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)眾所周知的?？稍O(shè)置一個(gè)以上這樣的傳感器，這樣，第一傳感器致動(dòng)確定存在物體類型的探測(cè)器，且如果物體是不會(huì)被裝置損壞的物品，則第二傳感器致動(dòng)線路，以致動(dòng)或不致動(dòng)與物體相關(guān)的EAS標(biāo)記器。
探測(cè)系統(tǒng)可包括一進(jìn)行詢問的RFID詢問器，由此，使用該裝置從與物體相關(guān)的RFID標(biāo)簽上獲得信息。RFID探測(cè)系統(tǒng)通常包括一環(huán)形天線和一天線調(diào)諧線路，其將天線的阻抗與RFID線路的阻抗相匹配。天線和天線調(diào)諧線路連接到RFID詢問器上。RFID詢問器可由光探測(cè)器產(chǎn)生的信號(hào)進(jìn)行激發(fā)，或通過任何其它包括一手動(dòng)致動(dòng)開關(guān)的合適的裝置。當(dāng)RFID詢問器詢問RFID標(biāo)簽時(shí)，標(biāo)簽響應(yīng)于詢問器或其它系統(tǒng)可用來確定與該標(biāo)簽連接的物體的類型的信息。
本發(fā)明的裝置較佳地沿兩個(gè)基本上垂直的方形形成磁場(chǎng)，這樣，近似地位于這兩個(gè)方向的平面內(nèi)的EAS標(biāo)記器可以可靠地致動(dòng)和不致動(dòng)。例如，如果一EAS標(biāo)記器相對(duì)于平面傾斜超過45度，則可靠的致動(dòng)和不致動(dòng)更難于獲得。這可用一種或多種方法來解決。一種簡(jiǎn)單的方法是通過裝置構(gòu)造一開口或通道，以使EAS標(biāo)記器仍大致地保持在X-Y平面內(nèi)。也可提供一第三線圈或其它能沿第三尺度形成一磁場(chǎng)的磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置，這樣，即使EAS標(biāo)記器傾斜于X-Y平面，則一沿Z平面朝向的磁場(chǎng)將可靠地致動(dòng)和不致動(dòng)標(biāo)記器，而不損壞諸如錄像帶之類的磁記錄介質(zhì)。這些磁場(chǎng)通常相繼地建立或施加。因此，本發(fā)明應(yīng)理解為包括產(chǎn)生沿兩個(gè)和三個(gè)基本上互相正交方向的磁場(chǎng)的裝置，由于上述原因，一將一物品限制在僅一個(gè)特定的平面內(nèi)的通道是優(yōu)選的，但不是要求的。
本發(fā)明的另一可選擇的特征涉及下列問題的解決。在某些例子中，一活性的EAS標(biāo)記器可被一第一施加的磁場(chǎng)不致動(dòng)，但然后被第二施加的磁場(chǎng)致動(dòng)(再致動(dòng))，這是不希望的，因?yàn)槭褂谜咂谕鸈AS標(biāo)記器在不致動(dòng)時(shí)是非活性的。(相反的情形不可能發(fā)生-一非活性的EAS標(biāo)記器可被一第一磁場(chǎng)致動(dòng)而被第二磁場(chǎng)不致動(dòng)。)不希望被任何特定的技術(shù)性理論束縛，可以認(rèn)為，當(dāng)EAS標(biāo)記器承受第一磁場(chǎng)和然后承受垂直于第一磁場(chǎng)的第二磁場(chǎng)時(shí)，以及當(dāng)EAS標(biāo)記器的長(zhǎng)軸平行于兩個(gè)磁場(chǎng)的平面時(shí)，會(huì)引起潛在的問題。如果第二磁場(chǎng)的矢量分量與第一磁場(chǎng)的主矢量相對(duì)，且還等于標(biāo)記器矯頑磁性的約1/2，則可發(fā)生這樣的情況保持器的一半的磁域沿一個(gè)方向定向，而另一半沿另一方向定向，這樣，純矢量的和等于零。這個(gè)結(jié)果可以認(rèn)為是保持器一旦再次處于消磁狀態(tài)，則EAS標(biāo)記器再次致動(dòng)。當(dāng)標(biāo)記器的主分量的方向只沿第一磁場(chǎng)方向時(shí)，這種情況可能發(fā)生。這種問題似乎僅在極少情況下發(fā)生。
涉及該問題的本發(fā)明的可選擇的特征是在其已經(jīng)承受到第二磁場(chǎng)之后證實(shí)標(biāo)記器的狀態(tài)。如果標(biāo)記器假定已經(jīng)不致動(dòng)但是活性的，則第一磁場(chǎng)可被再次致動(dòng)而不致動(dòng)標(biāo)記器。標(biāo)記器的狀態(tài)可通過以下做法證實(shí)以足以產(chǎn)生一AC或衰減的AC磁場(chǎng)的方式驅(qū)動(dòng)在第一線圈內(nèi)的電流，以足以造成標(biāo)記器的切換，這樣，其可以已知的方式進(jìn)行探測(cè)。簡(jiǎn)而言之，一磁場(chǎng)將以通常用來探測(cè)使用中的標(biāo)記器的型式作用，而一探測(cè)系統(tǒng)將用來確定標(biāo)記器是否是活性的。然后，如果標(biāo)記器是活性的，但假定為非活性的，則第一磁場(chǎng)可再次施加來不致動(dòng)標(biāo)記器。
VI.總結(jié)本發(fā)明的裝置對(duì)于圖書館的應(yīng)用是特別地有效，因?yàn)樗涌旌硕ㄟM(jìn)出圖書館的圖書館材料的速度，而不必從盒內(nèi)取出錄像帶。目前使用單穩(wěn)態(tài)EAS標(biāo)記器(決不能不致動(dòng)的EAS標(biāo)記器)的零星租借錄像帶的商店可通過使用本發(fā)明的裝置，代之以使用雙穩(wěn)態(tài)的EAS標(biāo)記器，將放心當(dāng)EAS標(biāo)記器被致動(dòng)或不致動(dòng)時(shí)他們庫(kù)存的錄像帶不會(huì)被損壞。這也消除另一共同的問題-在另一機(jī)構(gòu)(例如圖書館或倉(cāng)庫(kù))中的探測(cè)系統(tǒng)被附連在錄像帶租借商店租出的錄像帶上的單狀態(tài)EAS標(biāo)記器致動(dòng)。
還有另一優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明的裝置可靠地致動(dòng)和不致動(dòng)標(biāo)記器的能力，該標(biāo)記器在呈現(xiàn)在相對(duì)于傳統(tǒng)的致動(dòng)/不致動(dòng)裝置的某些定向時(shí)，可以難于致動(dòng)和不致動(dòng)。例如，附連在致密盤上的EAS標(biāo)記器可遇到各種的或定向的致動(dòng)/不致動(dòng)裝置，視盒內(nèi)盤片如何定向而定。
上述的和其它的本發(fā)明的諸優(yōu)點(diǎn)，以及文中所述的某些實(shí)施例的變體將會(huì)被本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員所認(rèn)識(shí)。因此，本發(fā)明不局限于這些實(shí)施例，但由下面給定的權(quán)利要求書加以限定。
權(quán)利要求
1.一用來變化一雙穩(wěn)態(tài)的電子物品監(jiān)督標(biāo)記器的狀態(tài)的裝置，該裝置包括(a)一用來產(chǎn)生沿第一方向的磁場(chǎng)的線圈；以及(b)一用來產(chǎn)生沿大致垂直于第一方向的第二方向的磁場(chǎng)的線圈；以及(c)一具有通過其間的通道的外殼，這樣，一附連有標(biāo)記器的物件定位在通道內(nèi)，以使標(biāo)記器沿一定向通過通道，所述定向大致位于由第一和第二方向限定的平面內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，至少一個(gè)線圈是電磁型的線圈。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，至少一個(gè)線圈是赫爾姆霍爾茨線圈。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，第一線圈是電磁型線圈，而第二線圈是一赫爾姆霍爾茨線圈。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，赫爾姆霍爾茨線圈是一與電磁型線圈的形狀相一致的修改的赫爾姆霍爾茨線圈。
6.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，線圈各形成一具有在275高斯和560高斯之間的強(qiáng)度的磁場(chǎng)。
7.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括(d)一包含諸線圈的外殼，其中，外殼限定一延伸通過線圈的通道。
8.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，還包括(d)一包含諸線圈的外殼，其中，外殼限定一延伸通過線圈的通道。
9.如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，通道具有一開口，其橫截面形狀適于接納在盒內(nèi)的光盤。
10.如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，通道具有一開口，其橫截面形狀適于接納在盒內(nèi)的錄像帶。
11.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括一用來探測(cè)物品存在的探測(cè)系統(tǒng)。
12.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，探測(cè)系統(tǒng)是一光學(xué)探測(cè)系統(tǒng)。
13.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，探測(cè)系統(tǒng)是一從與物品相關(guān)的RFID標(biāo)簽中獲得信息的RFID詢問器。
14.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，與一光盤組合。
15.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，裝置包括一用于沿大致地垂直于平面的第三方向形成一磁場(chǎng)的第三線圈。
16.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，裝置包括一證實(shí)系統(tǒng)，其用來證實(shí)標(biāo)記器暴露在沿第一和第二方向的磁場(chǎng)后標(biāo)記器的狀態(tài)。
17.如權(quán)利要求16所述的裝置，其特征在于，裝置適于沿第一方向再施加磁場(chǎng)。
18.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，裝置適于相繼地形成第一和第二磁場(chǎng)。
19.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，裝置適于基本上同時(shí)地形成第一和第二磁場(chǎng)。
全文摘要
本發(fā)明公開一用來致動(dòng)和不致動(dòng)磁性電子物品監(jiān)督標(biāo)記器的裝置。在一實(shí)施例中，該裝置包括控制線路，其包括一諸如電磁型線圈的線圈，以沿一個(gè)方向提供一磁場(chǎng)，以及另一線圈，以沿基本上垂直的方向提供一磁場(chǎng)，這樣，通過裝置的EAS標(biāo)記器大致地定位在由第一和第二方向限定的平面內(nèi)。
文檔編號(hào)G08B13/24GK1533558SQ02814493
公開日2004年9月29日 申請(qǐng)日期2002年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月15日
發(fā)明者A·M·比爾克, R·D·杰斯米, P·J·扎雷姆鮑, A M 比爾克, 扎雷姆鮑, 杰斯米 申請(qǐng)人:3M創(chuàng)新有限公司