专利名称：磁场检测用天线及使用该天线的检验标签检测用门的制作方法
技术领域：
本发明涉及用来检测磁场变化并检测检验标签等的磁场检测用天线、使用同一天线的磁场检测器及检验标签检测用门。更为详细而言，本发明涉及到由多个环形天线构成、信号/噪声比(S/N比)较高的磁场检测用天线、使用同一天线的磁场检测器及检验标签检测用门。
背景技术：
以往，利用磁场的检验标签已为众所周知(特开平6-342065(权利要求1))，该利用磁场的检验标签粘贴于商品等上，随同商品进行移动，在经过指定的门时，通过检测来进行商品的流通管理，或者防止商品的失窃。
图2表示以往的检验标签一个示例。图2中，20是含有钴元素等的软磁性材料层。在上述软磁性材料层20的上面，介由聚酯类的接合剂层22，叠层有形成多个穿通孔23后的强磁性材料层25。在强磁性材料层25中，例如含有镍等的强磁性材料元素。在强磁性材料层25的上面，粘贴由高级纸或树脂薄膜构成的保护层27。
另外，在上述软磁性材料层20的下面，介由粘接剂层28粘贴剥离纸29。
当使用该检验标签时，剥去上述剥离纸29，在应管理的商品等上粘贴检验标签。
图3用来表示检测检验标签的门30、32，并且在两个门30、32间形成交流磁场S。另外，在两个门30、32上安装用来检测磁场强度的检测器(未图示)，利用该检测器来检测上述两个门30、32间的磁场强度。还有，34是检验标签。若检验标签34安装于商品等(未图示)上，如箭头R所示经过了两个门30、32间，则形成于门30、32间的磁场S产生畸变。通过由上述检测器来检测该磁场S的畸变，来检测检验标签34经过了门30、32间。
图4用来表示检测磁场畸变的具体方法一个示例。图4中，(a1)表示形成于门30、32间的一定频率交流磁场的波形。若使用众所周知的简单数学方法，将时间轴t变换成频率轴f，则上述交流磁场的波形变换成(a2)所示的波形。
图4中，(b1)表示因检验标签34经过门30、32间而产生畸变的交流磁场的波形。若使该畸变后的波形进行和上面相同的坐标轴变换，则获得(b2)所示的波形。在(b2)的波形中，能看到因交流磁场畸变引起的高次谐波40、42。通过检测该高次谐波的有无，来检测在门30、32间经过检验标签34的有无。
例如，在正常购买商品等、成为还可以携带到外部的状态时，该商品等上所粘贴的检验标签34要被预先失效。通过施以该失效操作，即使商品上粘着的检验标签34经过门30、32内，也不出现磁场产生畸变的情况。其结果为，检验标签不会被检测出，商品等就能拿到外部。
另一方面，在非法拿到外部时，检验标签34处于未失效的状态。此时，若商品等经过了门30、32内，则对磁场发生畸变。通过检测该畸变，来检测商品等的非法拿出去。
该检验标签的失效操作是通过使用失效器对图2所示的检验标签的强磁性材料层25进行磁化，来达到的。
图5表示以往使用的失效器一个示例。该失效器50在底座52上按相互10mm左右的间隔排列直径为12mm的圆盘状永久磁铁，并且各磁铁其N极54和S极56被交替排列。
若在该失效器50的上面接触了图2所述的检验标签，则强磁性材料层25被磁化，因此检验标签得以失效。
图6用来表示以往的门60，并且沿着其内圈设置环形的磁场发生线圈62。通过给该磁场发生线圈62供给一定频率的交流功率，就按磁场发生线圈62的垂直方向发生交流磁场。
在上述磁场发生线圈62内，将电线卷绕为大致8字状所形成的第1磁场检测用天线64和第2磁场检测用天线66按上下排列。上述天线64、66形成为较大的大致8字状，借此减小由磁场发生线圈62发生的磁场引起的感应电压的同时，并且使检验标签的检测区域扩大。
但是，由于上述天线64、66按8字状形成得较大，因而会检测在宽阔的范围内产生的外部噪声。其结果为，存在有时无法检测较小的检验标签信号这样的问题。
发明内容
本发明人为了解决上述问题，进行了各种研究。结果，设想到串联连接多个相互按反方向所卷绕的较小环形天线，并把这些连接后的各环形天线排列成平面状。发现，该天线可以确保必要的宽阔检测区域，与此同时使外部噪声在各天线之间抵消，其结果为，能够以高S/N比检测检验标签。本发明就是根据上述发现而得以完成的。
因而，本发明的目的在于，解决上述问题，并且提供较高S/N比的磁场检测用天线、使用同一天线的磁场检测器以及检验标签检测用门。
达到上述目的的本发明如下所述。
(1)一种磁场检测用天线，其特征为，串联连接多个相互按反方向所卷绕的环形天线，并且配置于平面内。
(2)一种磁场检测器，其特征为，包括多个(1)所述的磁场检测用天线；输出电路，用来取出上述多个磁场检测用天线各输出的差分输出。
(3)根据(2)所述的磁场检测器，其特征为，输出电路是差动放大电路。
(4)根据(2)所述的磁场检测器，其特征为，输出电路使磁场检测用天线的极性相互相反进行串联连接。
(5)一种检验标签检测用门，其特征为，至少具有磁场发生线圈和(2)所述的磁场检测器。
(6)根据(5)所述的检验标签检测用门，其特征为，环形天线和磁场发生线圈之间的间隔是10～40cm。
由于本发明的磁场检测用天线将与以往的8字状天线相比小的多个环形天线分散到较宽的区域进行配置，并且将其相互连接，因而可以在宽阔的区域上检测磁场。此时，相邻的各环形天线使构成各环形天线的电线卷绕方向相互呈反方向。因为采用该卷绕方法，各环形天线的磁通方向成为反方向，所以外部噪声被抵消，其结果为检测希望信号的比率增高，因此结果上S/N比增高。
另外，在8字状的以往天线时，其构造上在电线交叉的天线中央部分附近发生的外部噪声被抵消，但是，信号也同样被抵消。另外，因为8字状的天线其可使外部噪声抵消的范围与受到噪声影响的范围相比更小，所以天线的S/N比较低。对此，在本发明天线的情况下，因为由较小的天线来构成，所以能够通过使各天线之间相互分开进行配置，来抵消噪声，并且能防止信号的抵消。换句话说，就是易于取得噪声的影响度和信号的接收状况之间的平衡。由磁场发生线圈而引起的感应电压降低在8字状天线中也是可能的，并且在中央部分上有较明显的效果。如同本发明那样，在设置多个小天线时，因为可以使天线之间分开，所以与8字状天线相比，S/N比的提高效果更高。
因为以往的较大8字状线圈会检测宽阔区域的噪声，所以有时难以在较大的天线之间抵消噪声，但是在如同本发明那样使用较小的线圈时，在线圈之间抵消噪声的概率增高。
图1是表示本发明检验标签检测用门的结构一个示例的说明图，(a)表示门的结构，(b)及(c)是表示该门的输出电路116具体示例的说明图。
图2是表示检验标签结构一个示例的剖面图。
图3是表示检验标签检测方法的说明图。
图4是表示检验标签检测原理的说明图，(a)表示形成于门间的交流磁场的波形，(b)表示检测出检验标签时的交流磁场的波形。
图5是表示以往失效器的结构一个示例的平面图。
图6是表示以往检验标签检测用门一个示例的说明图。
20是软磁性材料层，22是粘合剂层，23是穿通孔，25是强磁性材料层，27是保护层，28是粘着剂层，29是剥离纸，30、32是门，34是检验标签，S是磁场，40、42是高次谐波，50是失效器，52是底座，54是N极，56是S极，60是以往的门，62是磁场发生线圈，64是第1磁场检测用天线，66是第2磁场检测用天线，100是检验标签检测用门，102是地面，104是磁场发生线圈，106、108、120、122是环形天线，110是第1磁场检测用天线，112、124是末端引出线，114、126是一端，116是输出电路，T是间隔，118是第2磁场检测用天线。
具体实施例方式
下面，参照附图，对于本发明的实施方式一个示例进行详细说明。
图1中，100是本发明的检验标签检测用门，设置于建筑物内的地面102等上。在上述门100内，安装磁场发生线圈104，该磁场发生线圈由沿着门100的内圈所卷绕的环形线圈构成。通过给该线圈104供给指定频率的交流功率，指定频率的交流磁场借助于线圈104产生感应。
在上述磁场发生线圈104内侧、和磁场发生线圈104同一平面内，串联连接多个(在本附图中，是2个)环形天线106、108进行配置，由这些环形天线106、108来构成第1磁场检测用天线110。上述环形天线106和环形天线108其环形按反方向进行卷绕。上述环形天线108的末端引出线112接地，并且环形天线106的一端114连接到输出电路116的输入侧。
还有，虽然环形天线106、环形天线108和磁场发生线圈104之间的间隔T没有特别限制，但是优选的是10～40cm左右。
在上述第1磁场检测用天线110的下方，设置和第1磁场检测用天线110相同结构的第2磁场检测用天线118。也就是说，相互按反方向所卷绕的环形天线120、122被串联连接，环形天线122的末端引出线124接地。另外，环形天线118的一端126连接到上述输出电路116的输入侧。
上述输出电路116成为下述电路结构，该电路结构用来取出第1磁场检测用天线110的输出和第2磁场检测用天线118的输出之间的差分电压。
图1(b)表示输出电路116的示例。在该示例中，输出电路116由差动放大电路构成，用来使由第1磁场检测用天线110和第2磁场检测用天线118所检测出的噪声相抵消，并且对两个天线输出的差分电压进行放大输出。还有，V1、V2是磁场检测用天线110、118的输出电压，Vout是输出电路116的输出电压，K是放大率。
图1(c)表示输出电路116的其他示例。在该电路中，使第1磁场检测用天线110输出的极性和第2磁场检测用天线118输出的极性相反，进行串联连接。起到和差动放大电路相同的作用。
还有，在上述说明中，虽然分别由2个环形天线构成了磁场检测用天线110、118，但是不限于此，也可以组合2个以上任意个数的环形天线来构成。此时，从噪声抵消的观点出发，优选的是，由偶数个环形天线来构成磁场检测用天线。另外还有，磁场检测用天线也可以设置2个以上。从可以有效抵消噪声的观点出发，优选的是，磁场检测用天线设置偶数个。再者，在上述说明中，虽然将磁场检测用天线配备到磁场发生线圈内，但是不限于此，而可以在不破坏本发明目的的范围内配备到任意的部位上。
实施例下面，通过实施例、比较示例，对本发明进行更为具体的说明。
实施例1
制造出图1所示的门。按纵向120cm、横向60cm的环状卷绕电线，形成磁场发生线圈104。磁场发生线圈104的圈数是100圈。在上述磁场发生线圈104环形面内的上半部分上，串联连结2个相互按反方向所卷绕的环形天线106、108。各环形天线其纵向为40cm、横向为10cm，并且圈数是80圈。另外，环形天线106和环形天线108之间的间隔是14cm，磁场发生线圈104和环形天线106、108之间的间隔T是23cm。
在上述环形天线106、108的下方，安装相同结构的环形天线120、122。还有，上述环形天线之间的间隔以及磁场发生用线圈104和各环形天线120、122之间的间隔，都和上面相同。再者，各环形天线106、108、120、122及磁场发生用线圈104配置于同一平面内。
给磁场发生用线圈104供给300Hz、100V的交流。
将上述2个磁场检测用天线110、118的各输出传送给输出电路116(由差动放大电路(b)构成)，进行差动放大。在对差动放大输出进行A/D转换之后，传送给个人计算机(未图示)，实施将上述时间轴变换成频率轴的数据处理，并将所得到的数据保存到存储器中。检测频率300Hz作为主频率。还有，差动放大电路的放大率K是10000。
在未使以电磁方式响应的检验标签(图2所示的长度为26mm、宽度为16mm、厚度为240μm的rintekku(株)公司制造的商品名EH-026)失效的状态下，令其沿着门并经过门。将上述门表面和经过的检验标签之间的距离保持为10cm，并以0.5m/秒的速度一个一个使总计100个水平经过。
其结果为，门可使检测出100个全部检验标签通过。
接着，使100个通过失效器施以失效处理后的检验标签，以和上面相同的条件经过门。其结果为，检测出0个。
比较例1制造出图6所述的门。为磁场发生线圈62以及8字状磁场检测用第1天线64、8字状磁场检测用第2天线66的形成所使用的电线，采用和实施例1相同的材料(长度也相同)。磁场发生线圈62和8字状磁场检测用第1天线64、磁场检测用第2天线66之间的间隔是10cm。给磁场发生用线圈所供给的交流和实施例1的交流相同。在对输出V1、V2进行A/D转换之后，分别传送给个人计算机，并且和实施例1相同，进行检验标签的检测。其结果为，检测出100个中只有29个检验标签通过。
接着，使100个通过失效器施以失效处理后的检验标签，以和上面相同的条件经过门。其结果为，检测出34个。由该结果明确出，比较示例的门易于受到噪声的影响。
权利要求
1.一种磁场检测用天线，其特征为串联连接多个相互按反方向所卷绕的环形天线，并且配置于平面内。
2.一种磁场检测器，其特征为包括多个权利要求1所述的磁场检测用天线；输出电路，用来取出上述多个磁场检测用天线各输出的差分输出。
3.根据权利要求2所述的磁场检测器，其特征为输出电路是差动放大电路。
4.根据权利要求2所述的磁场检测器，其特征为输出电路是使磁场检测用天线的极性相互相反，进行串联连接的电路。
5.一种检验标签检测用门，其特征为至少具有磁场发生线圈和权利要求2所述的磁场检测器。
6.根据权利要求5所述的检验标签检测用门，其特征为环形天线和磁场发生线圈之间的间隔是10～40cm。
全文摘要
根据本发明，公示出一种磁场检测用天线、磁场检测器及检验标签检测用门，该磁场检测用天线串联连接多个相互按反方向所卷绕的环形天线并且配置于平面内，该磁场检测器由多个上述磁场检测用天线和用来取出它们的差分输出的输出电路构成，该检验标签检测用门由上述磁场检测器和磁场发生线圈构成。
文档编号G01V3/10GK1826537SQ200480020810
公开日2006年8月30日 申请日期2004年6月9日 优先权日2003年7月18日
发明者松井邦彦, 鸙野俊寿, 诸谷彻郎, 大石裕史 申请人:琳得科株式会社, Cdn株式会社