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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf aktivierbare und
deaktivierbare Sicherheitsetiketten des Typs, der mit einem elektronischen Überwachungssystem
verwendet wird zum Erkennen der unbefugten Mitnahme von Waren, und,
mehr insbesondere, auf zwei derartige Sicherheitsetiketten gemäß den Oberbegriffen
der unabhängigen
Patentansprüche
1 und 2, welche einen verbesserten elektrostatischen Schutz aufweisen.
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Die
Verwendung von elektronischen Warenüberwachungs- oder Sicherheits(electronic
article surveillance oder EAS)-Systemen zum Erkennen und Verhindern
von Diebstahl oder unbefugter Mitnahme von Waren oder Artikeln aus
Einzelhandelsgeschäften
und/oder anderen Einrichtungen wie Bibliotheken ist inzwischen weit
verbreitet. Im Allgemeinen wird bei Radiofrequenz-EAS-Systemen ein
Etikett oder Sicherheitsetikett verwendet, das eine elektronische
Schaltung wie z.B. einen Spule/Kondensator-Schwingkreis enthält, der
an einer Ware oder der Verpackung für eine Ware, die zu schützen ist,
befestigt ist. Ein Sender, der auf die Frequenz des Schwingkreises
des Sicherheitsetiketts (die Erfassungsfrequenz) abgestimmt ist,
wird verwendet, um elektromagnetische Energie in eine Überwachungs- oder
Erfassungszone zu übertragen,
die typisch nahe bei dem Ausgang eines Einzelhandelsgeschäftes oder
einer anderen Einrichtung angeordnet ist. Ein Empfänger, der
ebenfalls auf die Resonanzfrequenz des Sicherheitsetiketts abgestimmt
ist, ist ebenfalls nahe bei der Überwachungszone
angeordnet. Wenn eine Ware, die ein aktives Sicherheitsetikett aufweist,
in die Erfassungszone gelangt, ist der Schwingkreis des Etiketts
in Resonanz und bildet eine Störung
in dem elektromagnetischen Feld, die durch den Empfänger erkannt
wird, der daraufhin einen Alarm aktiviert, um Sicherheitspersonal
aufmerksam zu machen.
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Um
eine zufällige
Aktivierung eines Alarms durch eine Person zu verhindern, die tatsächlich eine Ware
gekauft hat, welche ein Sicherheitsetikett hat, oder durch eine
Person, die befugt ist, eine Ware mit einem Sicherheitsetikett aus
einem Geschäft
mitzunehmen, muss das Sicherheitsetikett deaktivierbar sein. Ein
Verfahren zum Deaktivieren eines Sicherheitsetiketts beinhaltet
das vorübergehende
Platzieren des Etiketts nahe bei einer Deaktivierungsvorrichtung,
die das Etikett mit elektromagnetischer Energie bei der Resonanzfrequenz
des Etiketts und mit einem Energiewert, der ausreicht, um zu bewirken, dass
der Schwingkreis kurzgeschlossen wird und deshalb bei der Erfassungsfrequenz
nicht in Resonanz ist, beaufschlagt. Um zu vermeiden, dass die zur
Deaktivierung eingesetzte elektromagnetische Energie auf einem hohen
Energiewert ist, haben deaktivierbare Sicherheitsetiketten typisch
ein Deaktivierungsmerkmal, wie z.B. ein oder mehrere Kondensatorelemente,
bei denen das Dielektrikum zwischen wenigstens einem Teil der Beläge der Kondensatorelemente
geschwächt
oder reduziert ist, so dass die Kondensatorbeläge kurzgeschlossen werden können, wenn
sie mit elektromagnetischer Energie bei der Resonanzfrequenz mit
relativ niedrigen Energiewerten beaufschlagt werden. Andererseits
sind in jüngerer
Zeit entwickelte Sicherheitsetiketten sowohl aktivierbar als auch
deaktivierbar. Aktivierbare/deaktivierbare Sicherheitsetiketten
haben typisch einen Schwingkreis, der wenigstens zwei Kondensatoren hat,
von denen jeder einen geschwächten
oder reduzierten dielektrischen Bereich zwischen den Kondensatorbelägen aufweist,
um das Kurzschließen
der Kondensatoren zu erleichtern. Der Schwingkreis eines aktivierbaren/deaktivierbaren
Etiketts hat typisch eine anfängliche
Resonanzfrequenz, die im Allgemeinen außerhalb des Frequenzbereiches
des EAS-Systems liegt, bei dem das Etikett verwendet werden soll.
Wenn das Etikett mit einem ausreichenden Wert an elektromagnetischer
Energie bei der anfänglichen
Resonanzfrequenz beaufschlagt wird, wird einer der Kondensatoren
kurzgeschlossen, wodurch die Resonanzfrequenz des Sicherheitsetiketts zu
einer Frequenz verschoben wird, die innerhalb des Erfassungsfrequenzbereiches
des EAS-Systems ist, d.h. das Etikett wird aktiviert.
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Das
Sicherheitsetikett kann anschließend deaktiviert werden, indem
der Schwingkreis mit einem ausreichenden Wert an elektromagnetischer Energie
bei der neuen Resonanzfrequenz beaufschlagt wird, um den zweiten Kondensator
kurzzuschließen,
wodurch entweder verhindert wird, dass der Schwingkreis überhaupt
in Resonanz ist gelangen kann oder, aber die Frequenz des Schwingkreises
nach außerhalb
des Frequenzbereiches des EAS-Systems
verschoben wird, d.h. das Etikett deaktiviert wird. Der Aufbau und
die Wirkungsweise eines aktivierbaren/deaktivierbaren Etiketts dieses Typs
ist in der US-A-5 081 445 und in der US-A-5 103 210 beschrieben.
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Es
hat sich zwar gezeigt, dass die aktivierbaren/deaktivierbaren Sicherheitsetiketten
des Typs, der in den vorstehend erwähnten Patenten offenbart ist,
sehr effektiv sind, wenn sie bei EAS-Systemen verwendet werden,
sie weisen jedoch gewisse Nachteile auf. Sicherheitsetiketten dieses
Typs werden typisch aus einem flexiblen, im Wesentlichen planaren dielektrischen
Substrat hergestellt, das ein erstes leitfähiges Muster auf einer ersten
Seite und ein zweites leitfähiges
Muster auf einer zweiten Seite hat, wobei die leitfähigen Muster
gemeinsam den Schwingkreis bilden und wobei das Substrat das Dielektrikum zwischen
den Belägen
des Kondensators (der Kondensatoren) bildet. Es gibt keine direkte
elektrische Verbindung zwischen den leitfähigen Mustern. Unter gewissen
Umgebungsbedingungen kann es zum Aufbauen von elektrostatischer
Ladung auf einer oder beiden Seiten des Substrats kommen. In einigen
Fällen,
insbesondere wenn die elektrostatische Ladung auf einer Seite des
Substrats abrupt reduziert oder abgeleitet wird, beispielsweise
dann, wenn eine Seite des Substrats geerdet wird, um eine elektrostatische
Entladung zu erzeugen, ist das Spannungspotential auf einer Seite
des Substrats ausreichend von dem Spannungspotential auf der anderen
Seite des Substrats verschieden, um einen vorzeitigen Durchschlag
des Dielektrikums zwischen den Belägen von einem oder mehreren
der Kondensatoren zu bewirken, wodurch einer oder mehrere der Kondensatoren vorzeitig
kurzgeschlossen oder entweder das Sicherheitsetikett vorzeitig aktiviert
wird (in dem Fall des aktivierbaren/deaktivierbaren Etiketts) oder
das Etikett vorzeitig deaktiviert wird.
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Eine
Lösung
des oben beschriebenen elektrostatischen Entladungsproblems ist
in der US-A-5 182 544 beschrieben. Das Sicherheitsetikett des Patents '544 hat ein Teil
zum Ableiten von statischer Ladung auf jeder Seite des Substrats,
welches die leitfähigen
Muster effektiv umgibt und beide Seiten des Substrats während des
Fertigungsprozesses vorübergehend
auf im Wesentlichen demselben elektrostatischen Potential hält. Eine
zerbrechliche Verbindung ist zwischen wenigstens einem der leitfähigen Muster
und dem umgebenden Teil zum Ableiten von statischer Ladung angeordnet,
wobei die zerbrechliche Verbindung durchbrochen wird, wenn das Etikett von
seinem Träger
entfernt wird, um an einer Ware angebracht zu werden. Das Durchbrechen
der zerbrechlichen Verbindung macht den elektrostatischen Schutz,
der durch das Teil zum Ableiten von statischer Ladung geboten wird,
effektiv unwirksam. Die elektrostatischen Schutzverfahren, die in
der US-A-5 182 544 beschrieben sind, sind zwar bei dem Verhindern
von vorzeitigem Durchschlag des Dielektrikums zwischen den Kondensatorbelägen, während das Etikett
in Bahnform ist, d.h. vor der Anbringung an einer Ware sehr effektiv,
sie bieten jedoch keinen elektrostatischen Schutz, nachdem das Etikett
an einer Ware, die geschützt
werden soll, angebracht worden ist.
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Eine
weitere Alternative zur Schaffung von elektrostatischem Schutz lehrt
die US-A-5 754 110. Das Patent '110
lehrt das Prinzip eines diskontinuierlichen Schutzteils, welches
das leitfähige
Muster auf einer oder beiden Seiten des Substrats umgibt. Weil jedoch
das Schutzteil auf der ersten Seite des Substrats nicht mit dem
Schutzteil auf der zweiten Seite des Substrats elektrisch verbunden
ist, ist das in diesem Patent offenbarte Verfahren bei dem Verhindern der
Entladung des elektrostatischen Ladungsaufbaus nicht vollkommen
effektiv, was zum vorzeitigen Kurzschließen von einem der Kondensatoren
führt.
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Das
Dokument US-A-5 841 350, auf welchem die Oberbegriffe der unabhängigen Patentansprüche 1 und
2 basieren, offenbart ein Sicherheitsetikett, das ein dielektrisches
Substrat hat, einen Schwingkreis, der auf beiden Seiten des dielektrischen
Substrats angebracht ist, und ein Halbleitermaterial, in welchem
ein ionisierbares Salz gelöst
ist. Der Schwingkreis ist gegen vorzeitige Betätigung eines Aktivierungs-
oder Deaktivierungspunktes vor elektrostatischer Entladung mit Hilfe
eines zusätzlichen
Elements stabilisiert, welches ein Fortsatz eines Kondensators des
Schwingkreises ist und über eine
Schweißung
mit dem oberen Belag des Kondensators elektrisch verbunden ist.
Der Fortsatz des oberen Belages des Kondensators ist nicht mit dem
zweiten Belag des Kondensators in Kontakt. Die Distanz zwischen
dem unteren Kondensatorbelag und dem benachbarten Fortsatz des oberen
Belages wird ausreichend groß gehalten,
um ein unabsichtliches Kurzschließen zwischen dem unteren Belag
und dem Fortsatz zu vermeiden. Das Halbleitermaterial ist diesen
beiden freiliegenden Elementen so überlagert, dass es mit ihnen
in Kontakt ist. Nachdem das Halbleitermaterial auf den Schwingkreis
aufgebracht worden ist, beginnt das Halbleitermaterial, seine beabsichtigte
Funktion zu erfüllen,
den Schwingkreis gegen elektrostatische Entladung zu stabilisieren,
und zwar nicht nur während
anschließender
Fertigungsschritte, sondern auch während des gesamten nutzbaren
Lebenszyklus des Sicherheitsetiketts. Wenn der Schwingkreis einen
zweiten Kondensator aufweist, werden ein zusätzlicher Fortsatz für den zweiten
Kondensator und ein zusätzliches
Halbleitermaterial benötigt.
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Das
Problem, das durch die vorliegende Erfindung gelöst werden soll, besteht darin,
ein Sicherheitsetikett gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 oder des Anspruchs 2 so zu verbessern, dass die oben
beschriebenen Probleme, die mit dem Stand der Technik verbunden
sind, überwunden
werden.
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Das
Problem wird durch die vorliegende Erfindung durch ein Sicherheitsetikett
gelöst,
das die Merkmale des kennzeichnenden Teils des unabhängigen Anspruchs
1 oder 2 aufweist. Weitere Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung
bilden die Gegenstände
der abhängigen
Ansprüche.
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Die
Erfindung schafft eine direkte elektrische Verbindung durch das
dielektrische Substrat eines Sicherheitsetiketts hindurch, um ein
erstes leitfähiges Muster
auf einer ersten Seite des Substrats und ein zweites leitfähiges Muster
auf der zweiten Seite des Substrats, welche die induktiven Elemente
und die kapazitiven Elemente, die einen Schwingkreis bilden, aufweisen,
permanent elektrisch miteinander zu verbinden und dadurch zu allen
Zeiten beide Seiten des Substrats kontinuierlich auf im Wesentlichen
demselben statischen Ladungswert zu halten. Mit einem Etikett, das
gemäß der vorliegenden
Erfindung aufgebaut ist, wird, wenn der elektrostatische Ladungswert auf
einer ersten Seite des Substrats abrupt verringert wird, z.B. indem
eine Seite des Etiketts geerdet wird, der Ladungswert auf der zweiten
Seite des Substrats ebenso verringert, wodurch das Potential für eine Differenz
in den statischen Ladungswerten auf entgegengesetzten Seiten des
Substrats verringert und da durch ein vorzeitiges Kurzschließen von
irgend einem der Kondensatoren verhindert wird.
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Die
folgende ausführliche
Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung
wird besser verständlich,
wenn sie in Verbindung mit den beigefügten Ansprüchen gelesen wird. Zur Veranschaulichung
der Erfindung sind in den Zeichnungen Ausführungsformen gezeigt, die gegenwärtig bevorzugt
werden. Es sei jedoch angemerkt, dass die vorliegende Erfindung
sich nicht auf die präzisen
Anordnungen und die Instrumentierung, die gezeigt sind, beschränkt. In
den Zeichnungen ist:
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1 ein
elektrisches Schaltbild eines Schwingkreises gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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2 eine
Draufsicht auf eine erste bevorzugte Ausführungsform eines als gedruckte
Schaltung ausgebildeten Sicherheitsetiketts gemäß dem Schaltbild nach 1;
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3 eine
Querschnittansicht eines Teils des Etiketts nach der Linie 3-3 in 2;
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4 eine
Querschnittansicht eines Teils des Etiketts nach der Linie 4-4 in 2;
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5 eine
Draufsicht auf eine zweite bevorzugte Ausführungsform eines Sicherheitsetiketts
gemäß dem Schaltbild
nach 1;
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6 eine
Unteransicht des Sicherheitsetiketts nach 5;
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7 ein
elektrisches Schaltbild eines Schwingkreises gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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8 eine
Draufsicht auf eine dritte bevorzugte Ausführungsform eines Sicherheitsetiketts
gemäß dem Schaltbild
nach 7; und
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9 eine
Unteransicht des Etiketts nach 8.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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In
den Zeichnungen, auf die nun Bezug genommen wird und in denen dieselben
Bezugszahlen verwendet werden, um dieselben Bauelemente in den verschiedenen
Figuren zu bezeichnen, ist in 1 in einer
Darstellung als ein elektrisches Schaltbild ein Schwingkreis 10 gemäß einer
ersten bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung gezeigt. Der Schwingkreis 10 hat
vier Bauelemente, nämlich
ein erstes induktives Element oder eine erste Induktivität Lp, ein
zweites induktives Element oder eine zweite Induktivität Ls, ein
erstes kapazitives Element oder eine erste Kapazität Cp und
ein zweites kapazitives Element oder eine zweite Kapazität Cs. Zusätzliche
induktive oder kapazitive Elemente oder Bauelemente können bei
Bedarf hinzugefügt
werden. Gemäß der Darstellung
in 1 ist die zweite Induktivität Ls mit der zweiten Kapazität Cs in
Reihe geschaltet. Die erste Kapazität Cp ist zu der ersten Induktivität Lp parallel
geschaltet. Die Reihenschaltung (Ls und Cs) wird dann die an Parallelschaltung
(Lp und Cp) angeschlossen. Die Werte der Induktivitäten Lp,
Ls und der Kapazitäten
Cp, Cs werden so ausgewählt,
dass der Schwingkreis 10, der so wie in 1 konfiguriert
ist, bei einer anfänglichen
oder ersten Resonanzfrequenz innerhalb eines ersten Resonanzfrequenzbereiches
in Resonanz ist, der außerhalb
des Frequenzbereiches eines elektronischen Warenüberwachungs- oder EAS-Systems
liegt, mit welchem ein Etikett, das den Schwingkreis 10 aufweist,
verwendet werden kann. Vorzugsweise ist die Frequenz des Schwingkreises 10,
wie er in 1 gezeigt ist, oberhalb von
dem oder höher
als der Erfassungsfrequenzbereich des EAS-Systems. Verfahren zum
Auswählen
der Werte der Induktivitäten
und der Kapazitäten
zum Erfüllen
der Frequenzanforderungen an den Schwingkreis 10 sind dem
einschlägigen Fachmann
bekannt und brauchen für
ein vollkommenes Verständnis
der vorliegenden Erfindung hier nicht beschrieben zu werden. Die
Kapazitäten
können
innerhalb der Induktivitäten
zusammengefasst oder verteilt werden, wie es im Folgenden beschrieben
ist. Weil der Schwingkreis 10 bei einer Frequenz in Resonanz
ist, die außerhalb
des Erfassungsfrequenzbereiches des EAS-Systems ist, ist der Schwingkreis 10 effektiv
in einem inaktiven Zustand
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Die
Aktivierung des Schwingkreises 10 erfolgt durch Erzeugen
eines Kurzschlusszustands, welcher die erste Induktivität Lp effektiv
aus dem Schwingkreis 10 entfernt. Viele verschiedene Verfahren,
die dem einschlägigen
Fachmann bekannt sind, können
verwendet werden, um einen solchen Kurzschluss zu erzeugen (hier
als ein Deaktivierungsmerkmal bezeichnet). Demgemäß sollte
das genaue Verfahren, das benutzt wird, um einen solchen Kurzschluss
in der vorliegenden Ausführungsform
zu erzeugen, nicht als eine Be schränkung für die vorliegende Erfindung
aufgefasst werden. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Durchschlagspannung
an den Belägen
des ersten Kondensators Cp niedriger als die Durchschlagspannung
an den Belägen
des zweiten Kondensators Cs, um einen geschwächten Bereich zu erzeugen,
so dass der erste Kondensator Cp vor dem zweiten Kondensator Cs kurzgeschlossen
wird. Das Erzeugen einer solchen niedrigeren Durchschlagspannung
kann auf vielen Wegen erreicht werden, einschließlich des Schwächens des
Dielektrikums zwischen den Belägen
des ersten Kondensators Cp, des Platzierens von sämtlichen
oder einem Teil von den Belägen
des ersten Kondensators Cp näher
beieinander, des Erzeugens eines Verbindungsgliedes zwischen den
Belägen
des ersten Kondensators Cp oder des Verwendens von irgend einer
anderen Technik, die dem Fachmann bekannt ist. Alternativ können die
Werte für
die erste Kapazität
Cp und die zweite Kapazität
Cs so ausgewählt
werden, dass, wenn der Schwingkreis 10 bei der ersten Frequenz
in Resonanz ist, die Spannung an dem ersten Kondensator Cp beträchtlich
höher ist als
die Spannung an dem zweiten Kondensator Cs, so dass der erste Kondensator
Cp immer vor dem zweiten Kondensator Cs kurzgeschlossen wird, ohne dass
der erste Kondensator Cs körperlich
verändert zu
werden braucht.
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Ungeachtet
des besonderen Verfahrens, das verwendet wird, um einen Kurzschluss
zu erzeugen, besteht, wenn der Schwingkreis 10, wie er
in 1 gezeigt ist, mit elektromagnetischer Energie
bei der ersten oder Aktivierungsfrequenz mit einem minimalen Energiewert
beaufschlagt wird, der hoch genug ist, um zu bewirken, dass der
erste Kondensator Cp kurzgeschlossen wird, der Effekt darin, dass
die erste Induktivität
Lp kurzgeschlossen und dadurch effektiv die erste Induktivität Lp (und
selbstverständlich
die erste Kapazität
Cp) aus dem Schwingkreis entfernt wird. Das Entfernen der ersten
Induktivität
Lp (und der ersten Kapazität
Cp) ändert
effektiv den Schwingkreis in einen Schwingkreis, der nur die zweite
Induktivität
Ls und die zweite Kapazität
Cs enthält.
Die Werte der zweiten Induktivität
Ls und der zweiten Kapazität
Cs werden so gewählt,
dass der resultierende Schwingkreis bei einer zweiten Frequenz in
Resonanz ist, die in einem zweiten Frequenzbereich liegt, d.h. in
dem Erfassungsfrequenzbereich des EAS-Systems, bei dem der Schwingkreis
verwendet werden soll. In dem zweiten Zustand ist der Schwingkreis 10 so
zu sa gen „aktiv", so dass der Schwingkreis 10 durch
das EAS-System erfassbar ist und dann für Sicherheitszwecke benutzt
werden kann.
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Die
Deaktivierung des Schwingkreises 10 erfolgt durch Beaufschlagen
des Schwingkreises 10, wenn dieser wie oben beschrieben
im aktiven Zustand ist, mit elektromagnetischer Energie bei der zweiten
Resonanzfrequenz des Schwingkreises 10 mit einem vorbestimmten
minimalen Energiewert, der hoch genug ist, um die zweite Kapazität Cs kurzzuschließen und
dadurch effektiv die zweite Induktivität Ls kurzzuschließen. Das
Kurzschließen
der zweiten Induktivität
Ls ändert
entweder die Resonanzfrequenz des Schwingkreises 10 in
eine dritte Frequenz, die innerhalb eines dritten Frequenzbereiches
ist, der außerhalb
des Erfassungsfrequenzbereiches des EAS-Systems ist, verringert
den Wert „Q" des Schwingkreises 10,
so dass er nicht länger
durch ein EAS-System erfassbar ist, oder verhindert, dass der Schwingkreis 10 überhaupt
in Resonanz gelangen kann. In jedem Fall wird der Schwingkreis 10 effektiv deaktiviert,
weil der Schwingkreis 10 mit dem EAS-System nicht länger funktioniert.
Somit ist der Schwingkreis 10, wie er in 1 gezeigt
ist, sowohl aktivierbar als auch deaktivierbar.
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Aktivierbare/deaktivierbare
Schwingkreise und Sicherungsetiketten, die mit solchen aktivierbaren/deaktivierbaren
Schwingkreisen zur Verwendung in EAS-Systemen ausgerüstet sind,
sind im Stand der Technik bekannt, wie es beispielsweise die US-A-5
081 445 und die US-A 5 103 210 zeigen. Vorliegender Schwingkreis 10 beseitigt,
wenn er in ein Sicherheitsetikett eingebaut ist, die oben beschriebenen
elektrostatischen Entladungsprobleme, die mit den Sicherheitsetiketten
nach den Patenten '445
und '210 verbunden
sind, durch Schaffung einer direkten elektrischen Verbindung zwischen
den leitfähigen Mustern
des Sicherheitsetiketts, was im Folgenden noch ausführlicher
beschrieben ist.
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2 ist
eine Draufsicht auf ein Sicherheitsetikett 20 gemäß einer
ersten Realisierung oder Ausführungsform
des Schwingkreises 10, der in 1 gezeigt
ist. Das Sicherheitsetikett 20, das in den 2–4 gezeigt
ist, umfasst ein im Wesentlichen planares dielektrisches Substrat 22,
das eine erste Hauptfläche
oder Seite 24 und eine zweite, entgegengesetzte Hauptfläche oder
Seite 26 hat. Das Substrat 22 kann aus irgendeinem massiven
Material oder einem Verbundaufbau oder anderen Materialien aufgebaut
sein, so lange das Substrat isolierend ist, relativ dünn ist und
als ein Dielektrikum verwendet werden kann. Vorzugsweise ist das
Substrat 22 aus einem isolierten dielektrischen Material
gebildet, z.B. einem polymeren Material wie Polyethylen. Dem Fachmann
ist jedoch klar, dass andere dielektrische Materialien alternativ
zur Bildung des Substrats 22 verwendet werden können. Gemäß der Darstellung in 2 ist
das Substrat 22 transparent. Die Transparenz ist jedoch
keine erforderliche Eigenschaft des Substrats 22.
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Die
Bauelemente des Schwingkreises 10, wie er vorstehend beschrieben
ist, werden auf beiden Hauptflächen
oder Seiten 24, 26 des Substrats 22 durch
Strukturieren eines leitfähigen
Materials gebildet. Das heißt,
ein erstes leitfähiges
Muster 28 (gezeigt in der helleren Farbe in 2)
wird auf der ersten Seite 24 des Substrats 22 gebildet,
die in 2 willkürlich
als die untere oder Rückseite
des Etiketts 10 dargestellt ist. Ein zweites leitfähiges Muster 30 (gezeigt
in der dunkleren Farbe in 2) wird
auf der zweiten Seite 26 des Substrats 22 gebildet.
Die leitfähigen
Muster 28, 30 können auf den Substratflächen 24 bzw. 26 mit
elektrisch leitfähigen
Materialien eines bekannten Typs und auf eine Art und Weise, die
dem Fachmann auf dem Gebiet der elektronischen Warenüberwachung
bekannt ist, gebildet werden. Vorzugsweise wird das leitfähige Material
durch einen subtraktiven Prozess (d.h. durch Ätzen) strukturiert, durch den
unerwünschtes
Material durch chemischen Angriff entfernt wird, nachdem das erwünschte Material
geschützt
worden ist, typisch mit einer aufgedruckten ätzbeständigen Farbe. In der bevorzugten
Ausführungsform
ist das leitfähige
Material Aluminium. Andere leitfähige
Materialien (z.B. Gold, Nickel, Kupfer, Bronzen, Messing, hochdichter
Graphit, mit Silber versetzte leitfähige Epoxidharze od. dgl.)
können
jedoch statt des Aluminiums verwendet werden, ohne die Natur des
Schwingkreises 10 oder dessen Wirkungsweise zu verändern. Ebenso
können
andere Verfahren (Abstanzen od. dgl.) verwendet werden, um die leitfähigen Muster 28, 30 auf
dem Substrat 22 zu bilden. Das Etikett 10 kann
durch ein Verfahren des Typs hergestellt werden, der in dem US-Patent
Nr. 3 913 219 mit dem Titel „Planar
Circuit Fabrication Process" beschrieben
ist, die durch Bezugnahme hier einverleibt wird. Bei Bedarf können jedoch
auch andere Fertigungsverfahren verwendet werden.
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Das
erste und das zweite leitfähige
Muster 28, 30 bilden, wie oben erwähnt, gemeinsam
den Schwingkreis 10, wie er oben erläutert ist. In der Ausführungsform,
die in 2 gezeigt ist, sind die beiden Induktivitäten oder
induktiven Elemente Lp und Ls in Form von leitfähigen Spulen 32 bzw. 34 ausgebildet, die
beide Teil des ersten leitfähigen
Musters 28 sind. Demgemäß sind die
beiden Induktivitäten
Lp und Ls auf der ersten Seite 24 des Substrats 22 angeordnet. Vorzugsweise
sind die beiden leitfähigen
Spulen 32, 34 in entgegengesetzten Richtungen
gewickelt, wie gezeigt, um eine induktive Kopplung zu beseitigen oder
wenigstens zu minimieren. Darüber
hinaus sind die ersten Beläge 36, 38 von
jedem der kapazitiven Elemente oder jeder der Kapazitäten Cp und
Cs als Teil des ersten leitfähigen
Musters 28 auf der ersten Seite 24 des Substrats 22 ausgebildet.
Schließlich sind
die zweiten Beläge 40, 42 von
jeder der Kapazitäten
Cp und Cs als Teil des zweiten leitfähigen Musters 30 ausgebildet
und auf der zweiten Seite 26 des Substrats 22 angeordnet.
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In
dem Sicherheitsetikett 20 erstreckt sich, wie oben kurz
erläutert,
eine direkte elektrische Verbindung durch das Substrat 22 hindurch,
um das erste leitfähige
Muster 28 mit dem zweiten leitfähigen Muster 30 elektrisch
zu verbinden und dadurch beide Seiten des Substrats 22 kontinuierlich
auf im Wesentlichen demselben statischen Ladungswert zu halten. Gemäß den 2 und 4,
auf die nun Bezug genommen wird, umfasst das erste leitfähige Muster 28 einen
insgesamt quadratischen Steg 44 an dem innersten Ende des
Spulenteils 32, der die erste Induktivität Lp bildet.
Ebenso ist ein insgesamt quadratischer Steg 48 als Teil
des zweiten leitfähigen
Musters 30 gebildet und durch einen leitfähigen Streifen 50 mit
dem Teil des zweiten leitfähigen
Musters 30 verbunden, der den zweiten Belag 40 der
ersten Kapazität
Cp bildet. Gemäß der Darstellung
in den 2 und 4 sind die leitfähigen Stege 44, 48 miteinander
ausgerichtet. Die direkte elektrische Verbindung wird durch eine
Durchschweißverbindung 52 hergestellt,
die sich zwischen dem leitfähigen
Steg 44 des ersten leitfähigen Musters 28 und
dem leitfähigen Steg 48 des
zweiten leitfähigen
Musters 30 erstreckt, wie es am Besten in 4 gezeigt
ist. Vorzugsweise wird die direkte elektrische Verbindung 52 zwischen den
Stegen 44, 48 durch eine Schweißung auf
eine Art und Weise gebildet, die dem einschlägigen Fachmann auf dem EAS-Gebiet
bekannt ist. In dem Schaltbild in 1, auf das
Bezug ge nommen wird, ist die Schweißung oder direkte elektrische
Verbindung 52 schematisch an der Stelle des Bezugsbuchstaben
A positioniert. Weil die Schweißung
oder direkte elektrische Verbindung 52 eine permanente
positive elektrische Verbindung niedrigen Widerstands zwischen der
ersten und der zweiten Seite 24, 26 des Substrats 22 sowie
zwischen dem ersten und dem zweiten leitfähigen Muster 28, 30 herstellt,
wird jegliche statische Ladung, die vorhanden ist, auf beiden Seiten
des Substrats 22 auf demselben statischen Ladungswert gehalten.
Daher führt
jedwede potentielle abrupte Änderung
in dem statischen Ladungswert auf einer Seite des Substrats 22,
z.B. durch Berührung
von einer Seite des Substrats 22 mit Masse, sofort zu demselben
statischen Ladungswert auf der anderen Seite des Substrats 22.
Auf diese Weise wird eine dramatische Differenz in dem Spannungspotential
zwischen den beiden Seiten des Substrats 22 vermieden,
um dadurch ein vorzeitiges Kurzschließen einer der Kapazitäten Cp,
Cs zu vermeiden und dadurch ein Kurzschließen einer der Induktivitäten Lp,
Ls zu vermeiden.
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Eine
zweite Realisierung oder Ausführungsform
eines Sicherheitsetiketts 120 gemäß dem Schwingkreis 10 ist
in den 5 und 6 veranschaulicht. Wie bei der
ersten Ausführungsform
umfasst das Sicherheitsetikett 120 ein im Wesentlichen planares
dielektrisches Substrat 122, das eine erste Hauptfläche oder
Seite 124 und eine zweite, entgegengesetzte Hauptfläche oder
Seite 126 hat. Vorzugsweise ist das Substrat 122 aus
dem gleichen Material gebildet, das oben in Verbindung mit der ersten
Ausführungsform
beschrieben worden ist.
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Wie
bei der ersten Ausführungsform
sind die Bauelemente des Schwingkreises 10 auf beiden Hauptflächen 124, 126 des
Substrats 122 durch Strukturieren eines leitfähigen Materials
auf dieselbe Art und Weise gebildet, wie es oben für die erste
Ausführungsform
beschrieben worden ist. So ist das erste leitfähige Muster 128 auf
der ersten Seite 124 des Substrats gebildet, wie es in 5 gezeigt
ist, und eine zweites leitfähiges
Muster 130 ist auf der zweiten Seite 126 des Substrats 122 gebildet,
wie es in 6 gezeigt ist. Dieses erste
und zweite leitfähige Muster 128, 130 bilden
gemeinsam den Schwingkreis 10, der oben erläutert ist.
In der vorliegenden Ausführungsform
ist die erste Induktivität
oder das erste induktive Element Lp als eine leitfähige Spule 132 ausgebildet,
die Teil des ersten leitfähigen
Musters 128 ist und die daher auf der ersten Seite 124 des
Substrats 122 angeordnet ist. Die zweite Induktivität oder das
zweite induktive Element Ls ist als eine leitfähige Spule 134 ausgebildet,
die Teil des zweiten leitfähigen
Musters 130 ist, das auf der zweiten Seite 126 des
Substrats 122 angeordnet ist. Vorzugsweise sind die beiden
leitfähigen
Spulen 132, 134 in entgegengesetzten Richtungen
gewickelt, um eine induktive Kopplung zu beseitigen oder wenigstens
zu minimieren. Wie bei der ersten Ausführungsform sind die ersten
Beläge 136, 138 der
kapazitiven Elemente oder der Kapazitäten Cp und Cs als Teil des
ersten leitfähigen
Musters 128 auf der ersten Seite 124 des Substrats 122 ausgebildet.
Schließlich
sind die zweiten Beläge 140, 142 von
jeder der Kapazitäten
Cp und Cs als Teil des zweiten leitfähigen Musters 130 auf
der zweiten Seite 126 des Substrats 122 ausgebildet.
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Das
erste leitfähige
Muster 128 weist weiter einen insgesamt quadratischen Steg 144 an
dem innersten Ende des Spulenteils 132 aus, der die erste Induktivität Lp bildet.
Ebenso ist ein insgesamt quadratischer Steg 148 als Teil
des zweiten leitfähigen Musters 130 ausgebildet
und durch einen leitfähigen Streifen 150 mit
dem zweiten Belag 140 der ersten Kapazität Cp verbunden.
Wie bei der ersten Ausführungsform
ist eine direkte elektrische Verbindung durch eine Durchschweißverbindung
hergestellt, die sich zwischen dem leitfähigen Steg 144 des
ersten leitfähigen
Musters 128 und dem leitfähigen Steg 148 des
zweiten leitfähigen
Musters 130 erstreckt. Gemäß dem Schaltbild in 1 ist
die Schweißung
oder die direkte elektrische Verbindung schematisch an der Stelle
des Bezugsbuchstaben B positioniert. Das Sicherheitsetikett 120,
wie es in den 5 und 6 gezeigt
ist, funktioniert auf dieselbe Art und Weise, wie es oben in Verbindung
mit dem Sicherheitsetikett 20 nach den 2–4 beschrieben
worden ist.
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Die 8 und 9 veranschaulichen
eine dritte Realisierung oder Ausführungsform eines Sicherheitsetiketts 220 nach
der vorliegenden Erfindung. Das Sicherheitsetikett 220 nach
den 8 und 9 gleicht dem Sicherheitsetikett 120 nach
den 5 und 6. Bei dem Sicherheitsetikett 220 nach
den 8 und 9 sind aber die Induktivitäten oder
induktiven Elemente Lp und Ls so aufgeteilt, dass jede dieser Induktivitäten auf
jeder Seite des Substrats ange ordnet ist, was im Folgenden beschrieben
wird. Eine schematische Darstellung des Sicherheitsetiketts 220 findet
sich in 7. Gemäß der Darstellung in 7 ist
die erste Induktivität
in zwei separate Induktivitäten
aufgeteilt, die schematisch als Lp1 und Lp2 dargestellt sind. Ebenso
ist die zweite Induktivität
in zwei separate Induktivitäten
Ls1 und Ls2 aufgeteilt. Die Induktivitäten Lp1 und Lp2 sind miteinander
gekoppelt, was auch für
die Induktivitäten
Ls1 und Ls2 gilt.
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Wie
bei den oben beschriebenen Ausführungsformen
umfasst das Sicherheitsetikett 220, das in den 8 und 9 gezeigt
ist, ein im Wesentliches planares dielektrisches Substrat 222,
das eine erste Hauptfläche 224 und
eine zweite Hauptfläche 226 hat.
Das Substrat 222 ist vorzugsweise auf die oben beschriebene
Art und Weise ausgebildet. Wie bei den oben beschriebenen Ausführungsformen sind
die Schaltungskomponenten des Schwingkreises, die in 7 schematisch
veranschaulicht sind, auf beiden Hauptflächen 224, 226 des
Substrats 222 durch Strukturieren eines leitfähigen Materials
auf die oben beschriebene Art und Weise gebildet. Das heißt, ein
erstes leitfähiges
Muster 228, das in 8 gezeigt
ist, ist auf der ersten Seite 224 des Substrats gebildet.
Ebenso ist ein zweites leitfähiges
Muster 230, das in 9 gezeigt
ist, auf der zweiten Seite 226 des Substrats 222 gebildet.
Das erste und das zweite leitfähige
Muster 228, 230 bilden zusammen den Schwingkreis,
wie er in 7 gezeigt und oben im Einzelnen
beschrieben ist. Gemäß der Darstellung
in 8 ist das induktive Element Lp2 in Form einer
ersten leitfähigen
Spule 232 ausgebildet, und die Induktivität Ls2 ist
in Form einer zweiten leitfähigen
Spule 233 ausgebildet, die beide Teil des ersten leitfähigen Musters 228 sind.
Ebenso ist gemäß der Darstellung
in 9 die Induktivität Lp1 als eine dritte leitfähige Spule 234 ausgebildet
und die Induktivität
Ls1 ist als eine vierte leitfähige
Spule 236 ausgebildet, die beide Teil des zweiten leitfähigen Musters 230 sind.
Vorzugsweise sind die erste und die zweite leitfähige Spule 232, 233 in
entgegengesetzten Richtungen gewickelt und die dritte und die vierte
leitfähige
Spule 234, 235 sind in entgegengesetzten Richtungen
gewickelt, um eine induktive Kopplung zu beseitigen oder zu minimieren.
Bei dem Sicherheitsetikett 220, wie es in den 8 und 9 dargestellt ist,
sind die Kapazitäten
Cp und Cs tatsächlich
verteilte Kapazitäten,
die durch die Teile des leitfähigen Musters,
welche die leitfähigen
Spulen 232, 233, 234 und 235 bilden,
auf dem Fachmann bekannte Weise realisiert sind.
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Wie
bei den oben beschriebenen Sicherheitsetiketten enthält das Sicherheitsetikett 220 nach den 8 und 9 eine
direkte elektrische Verbindung, die sich durch das Substrat 222 erstreckt,
um das erste leitfähige
Muster 228 mit dem zweiten leitfähigen Muster 230 elektrisch
zu verbinden und dadurch beide Seiten des Substrats 222 auf
im Wesentlichen demselben statischen Ladungswert zu halten. Für diesen
Zweck hat das erste leitfähige
Muster 228 einen insgesamt rechteckigen Steg 244 an
dem innersten Ende des ersten Spulenteils 232, der die
Induktivität
Lp2 bildet. Ebenso hat das zweite leitfähige Muster 228 einen
insgesamt rechteckigen Steg 248 an dem innersten Ende des
Spulenteils 234, der die Induktivität Lp1 bildet. Die leitfähigen Stege 244 und 248 sind
miteinander ausgerichtet, und die direkte Verbindung ist durch eine
Durchschweißverbindung hergestellt,
die sich zwischen den leitfähigen
Stegen 244, 248 erstreckt, und zwar auf oben in
Verbindung mit der ersten Ausführungsform
beschriebene Art und Weise. Gemäß dem Schaltbild
in 7 ist die Schweißung oder direkte elektrische
Verbindung schematisch an der Stelle des Bezugsbuchstaben C positioniert.
Das Sicherheitsetikett 220 nach den 8 und 9 funktioniert
auf dieselbe Art und Weise wie oben in Verbindung mit dem Sicherheitsetikett 20 beschrieben.
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Aus
der vorstehenden Beschreibung ist zu erkennen, dass die vorliegende
Erfindung ein aktivierbares/deaktivierbares Sicherheitsetikett umfasst, das
einen elektrostatischen Schutz aufweist zum Verhindern einer vorzeitigen
Aktivierung oder Deaktivierung des Sicherheitsetiketts. Dem Fachmann
ist klar, dass Änderungen
an der oben beschriebenen Ausführungsform
der Erfindung vorgenommen werden können, ohne das breite erfinderische
Prinzip derselben zu verlassen. Zum Beispiel könnten dieselben erfindungsgemäßen Prinzipien
in Verbindung mit aktivierbaren/deaktivierbaren Sicherheitsetiketten
verwendet werden, die zusätzliche
Kondensatoren, zusätzliche
Induktivitäten
oder beides haben. Es ist deshalb klar, dass sich die Erfindung
nicht auf die besonderen offenbarten Ausführungsformen beschränkt, sondern
dass sie alle Modifikationen umfassen soll, die innerhalb des Schutzbereiches
der Erfindung liegen, wie er durch die beigefügten Ansprüche definiert ist.