フィールド変調誘電材料を備えた電子物品監視ラベル
【課題】フィールド変調誘電材料を使用するマイクロ波ラベルの方法および装置を提供する。
【解決手段】ＥＡＳシステム１００は、問合せ域１２２などの問合せ域を監視するように構成されている監視機器を備える。監視機器は、問合せ域１２２内のセキュリティタグの存在を検出するように構成する。ＥＡＳシステム１００は、送信器１０２、セキュリティタグ１０６、受信器１１６、コントローラ１１８、警報装置１２０、および磁界発生器１２４を備える。セキュリティタグはマーカーを備え、該マーカは無線周波数に動作可能なように応答し、ある反射係数を有するフィールド変調誘電材料を備え、問合せ信号を受信し、この信号により前記マーカーに応答信号を発生させ、変調信号を受信し、前記変調信号と同期して前記フィールド変調誘電材料の前記反射係数を変化させ、前記応答信号を変調して、変調応答信号を形成する。
【解決手段】ＥＡＳシステム１００は、問合せ域１２２などの問合せ域を監視するように構成されている監視機器を備える。監視機器は、問合せ域１２２内のセキュリティタグの存在を検出するように構成する。ＥＡＳシステム１００は、送信器１０２、セキュリティタグ１０６、受信器１１６、コントローラ１１８、警報装置１２０、および磁界発生器１２４を備える。セキュリティタグはマーカーを備え、該マーカは無線周波数に動作可能なように応答し、ある反射係数を有するフィールド変調誘電材料を備え、問合せ信号を受信し、この信号により前記マーカーに応答信号を発生させ、変調信号を受信し、前記変調信号と同期して前記フィールド変調誘電材料の前記反射係数を変化させ、前記応答信号を変調して、変調応答信号を形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
電子物品監視（ＥＡＳ）システムは、管理エリアからアイテムを無許可で取り出すことを防止するように設計されている。
【背景技術】
【０００２】
標準的なＥＡＳシステムは、監視システムおよび１つまたは複数のセキュリティタグを備えることができる。監視システムは、管理エリア用のアクセスポイントに問合せ域を作成することができる。セキュリティタグは、衣料品などの物品に留めることができる。タグ付きアイテムが問合せ域に入ると、警報が発報され、管理エリアからタグ付きアイテムが無許可で取り出されることを指示する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ＥＡＳシステムの望ましい特性として、問合せ域が広いこと、およびセキュリティタグが小型で柔軟性が高いことなどがあげられる。しかし、これらの特性は、通常、反比例する。例えば、マイクロ波信号を使用するＥＡＳシステムは、通常、有効範囲が広いが、大きなセキュリティタグを必要とする。同様に、低周波信号を使用するＥＡＳシステムは、通常、有効範囲が狭いが、小型のセキュリティタグで済む。したがって、これらの問題およびその他の問題を解決するために従来のＥＡＳシステムの改善が必要になるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００４】
図１は、ＥＡＳシステム１００を例示している。ＥＡＳシステム１００は、問合せ域１２２などの問合せ域を監視するように構成されている監視機器を備えることができる。監視機器は、問合せ域１２２内のセキュリティタグの存在を検出するように構成することができる。一実施形態では、ＥＡＳシステム１００は、送信器１０２、セキュリティタグ１０６、受信器１１６、コントローラ１１８、警報装置１２０、および磁界発生器１２４を備えることができる。図１は限られた数の要素を示しているが、システム１００では、追加要素をいくつでも使用できることは理解できるであろう。これらの実施形態は、この文脈に制限されない。
【０００５】
一実施形態では、ＥＡＳシステム１００は送信器１０２を備えることができる。送信器１０２は、マイクロ波範囲で動作する無線周波（ＲＦ）信号などの電磁信号を送信するように構成された送信器システムを備えることができる。マイクロ波信号は、例えば、２．４５ギガヘルツ（ＧＨｚ）マイクロ波信号または９１５メガヘルツ（ＭＨｚ）マイクロ波信号を含むことができるが、これらの実施形態はこの関係に制限されない。送信器１０２は、出力段に操作可能なように結合された送信器アンテナを備えることができ、さらに出力段はコントローラ１１８などのコントローラに接続される。出力段は、高周波電流を発生する回路を含む各種の従来の駆動および増幅回路を備えることができる。高周波電流が送信器アンテナに供給される場合、送信器アンテナは、送信器アンテナの周りに高周波電磁信号１０４を発生することができる。電磁信号１０４は、問合せ域１２２内に伝搬することができる。電磁信号１０４はマイクロ波信号として説明されているが、電磁信号１０４は、セキュリティタグ１０６で動作するように適切に同調されたＲＦ信号であればどのような信号でもよい。これらの実施形態は、この関連に制限されない。
【０００６】
一実施形態では、ＥＡＳシステム１００はセキュリティタグ１０６を備えることができる。セキュリティタグ１０６は、監視すべきアイテムに取り付けるように設計することができる。タグ付きアイテムの例としては、衣料品、デジタルビデオディスク（ＤＶＤ）またはコンパクトディスク（ＣＤ）ジュエルケース、レンタル映画用容器、包装材料などがある。これらの実施形態は、この関連に制限されない。
【０００７】
一実施形態では、セキュリティタグ１０６は、マーカー１０８を備えることができる。例えば、マーカー１０８は、マイクロ波周波数で動作することができるフィールド変調誘電材料を備えることができる。より具体的には、マーカー１０８のフィールド変調誘電材料は、ある反射係数を持ちうる。反射係数は、反射された波の振幅と入射波の振幅との比を表すことができる。例えば、反射波と入射波は、電磁信号１０４がマーカー１０８に影響を及ぼす場合に生成されうる。一実施形態では、フィールド変調誘電材料の反射係数は、変調信号１２６などの低周波変調信号を使用して変更されることが可能である。反射係数の変更は、図２〜４でさらに詳しく説明されているように、変調応答信号１１４を形成するために使用されることができる。
【０００８】
一実施形態では、マーカー１０８は、セキュリティタグ本体またはセキュリティタグ１０６のハウジング上またはその中に配置されるようにできる。セキュリティタグ本体は、マーカー１０８を支えるように設計されている柔らかいまたは堅い構造物とすることができる。代替えとして、セキュリティタグ本体は省かれることができ、マーカー１０８はセキュリティタグ１０６全体を収納できる。これらの実施形態は、この関連に制限されない。
【０００９】
一実施形態では、ＥＡＳシステム１００は受信器１１６を備えることができる。受信器１１６は、送信器１０２からの電磁信号１０４だけでなく、マーカー１０８からの変調された応答信号１１４をも受信するように構成された受信器システムを備えることができる。例えば、受信器１１６は、帯域通過フィルタ、ミキサ、および増幅器回路などの従来の増幅および信号処理回路を備えることができる。さらに、受信器１１６は、変調された応答信号１１４を受信し処理するように構成された、コントローラ１１８に接続された出力段を備えることができる。その後、処理された信号は、コントローラ１１８に転送され、検出オペレーションを実行できる。
【００１０】
一実施形態では、ＥＡＳシステム１００は発生器１２４を備えることができる。発生器１２４は、マーカー１０８を実装するため選択されたフィールド変調誘電材料の組成に応じて、電界または磁界を発生するように構成できる。例えば、一実施形態では、発生器１２４は、変調信号１２６を形成する１ヘルツから１００キロヘルツ（ＫＨｚ）の範囲で動作する電界発生器を備えることができる。例えば、他の実施形態では、発生器１２４は、変調信号１２６を形成する１〜１０ＫＨｚの範囲で動作する低周波交流（ＡＣ）磁界を発生するコイル配置を備えることができる。発生器１２４は、問合せ域１２２と同じエリアをカバーする十分な強度の電界または磁界を発生するように構成できる。
【００１１】
一実施形態では、ＥＡＳシステム１００はコントローラ１１８を備えることができる。コントローラ１１８は、ＥＡＳシステム１００のさまざまなオペレーションを管理するように構成された処理および制御システムを備えることができる。例えば、コントローラ１１８は、同期信号を送信器１０２に送信することができる。マーカー１０８の交信および検出は送信器１０２により使用される同様の周波数で行われるため、送信信号１０４はマーカー１０８の検出に干渉する場合がある。したがって、ＥＡＳシステム１００は、「パルス発生システム」として実現されることができ、そこでは、送信器１０２および受信器１１６は、オンオフが交互に行われ、これにより受信器１１６での干渉を低減する。これらの実施形態は、この関連に制限されない。
【００１２】
一実施形態では、コントローラ１１８は受信器１１６から処理された信号を受信することができる。コントローラ１１８は、処理された信号を使用して、セキュリティタグ１０６が問合せ域１２２内にあるか否かを決定することができる。例えば、変調された応答信号１１４は、中心周波数周辺に多数の検出可能側帯波を含む場合がある。セキュリティタグ１０６が問合せ域１２２内にあるか否かを決定するために、少なくとも１つの側帯波が使用可能である。問合せ域１２２内でセキュリティタグ１０６が検出された場合、コントローラ１１８は、検出信号を発生し、その信号を警報装置１２０に転送することができる。
【００１３】
一実施形態では、ＥＡＳシステム１００は警報装置１２０を備えることができる。警報装置１２０は、警報信号に応答して警報を発する警報装置であればどのような警報装置でもよい。コントローラ１１８などの任意の個数のＥＡＳコンポーネントから警報信号が受信されるようにできる。警報装置１２０は、警報を発するように条件またはルールをプログラムするためのユーザインターフェイスを備えることができる。警報の例としては、サイレンまたはベルなどの可聴警報、ライトの点滅などの視覚警報、または無音警報などがある。無音警報は、例えば、セキュリティ会社の監視システムに送られるメッセージなどの耳に聞こえない警報がある。メッセージは、コンピュータネットワーク、電話網、ページングネットワークなどを介して送信されることができる。これらの実施形態は、この関連に制限されない。
【００１４】
一般的なオペレーションでは、送信器１０２は、信号１０４を問合せ域１２２に伝達することができる。発生器１２４は、変調信号１２６を問合せ域１２２に送信することができる。マーカー１０８は、信号１０４を受信し、マーカー１０８の反射係数で変調された２つの混合信号の積で決定された周波数で応答信号を送信することができる。変調信号１２６は、マーカー１０８の反射係数の変化を引き起こし、それにより、マーカー１０８からの応答信号を変調して変調応答信号１１４を形成することができる。受信器１１６は、変調応答信号１１４を受信し、その信号を処理して電流にし、処理された信号をコントローラ１１８に送ることができる。コントローラ１１８は、受信器１１６から信号を受信して分析し、セキュリティタグ１０６が問合せ域１２２内にあるか否かを決定することができる。
【００１５】
一実施形態では、送信器１１０、受信器１１６、およびコントローラ１１８は、本明細書で説明されている原理を使用して修正されたような、Ｓｅｎｓｏｒｍａｔｉｃ（登録商標）Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによって製造されるＤｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ｓｙｓｔｅｍ（ＤＭＳ）９１５などの従来のＥＡＳシステムからの要素とすることができる。しかし、異なるＥＡＳシステムも、いくつかの実施形態を実装するのに好適な場合がある。これらの実施形態は、この関連に制限されない。
【００１６】
図２Ａおよび２Ｂは、マーカー２００に対する１組の図である。マーカー２００は、例えば、マーカー１０８を表すものとすることができる。一実施形態では、マーカー２００は、ＲＦエネルギーに応答し動作する、ある反射係数を持つ、フィールド変調誘電材料を備えることができる。マーカー２００は、マーカー２００に応答信号を発生させる問合せ信号１０４を受信するように構成することができる。マーカー２００は、さらに、変調信号１２６を受信し、変調信号１２６と同期してフィールド変調誘電材料の反射係数を変化させることもできる。反射係数の変化は応答信号を変調し、変調応答信号１１４を形成することができる。
【００１７】
一実施形態では、マーカー２００のフィールド変調誘電材料は、ある形態の電子ペーパーを含むことができる。電子ペーパーは、紙の特性の多くを有するディスプレイ材料を含むことができる。例えば、電子ペーパーは、画像を格納するために使用でき、反射光で見ることもでき、比較的広い視角を備え、比較的薄く曲げやすい。しかし、従来の紙と異なり、電子ペーパーは、電気的書き込み可能、消去可能である。電気信号の制御の下で異なるテキスト、グラフィックス、および画像を表示するために、電子ペーパー１枚が再利用可能である。
【００１８】
図２Ａおよび２Ｂは、第１の形態の電子ペーパーを使用して実現されるようなマーカー２００を例示している。一実施形態では、マーカー２００は、Ｘｅｒｏｘ Ｐａｌｏ Ａｌｔｏ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｅｎｔｅｒ（ＰＡＲＣ）によって開発された「Ｇｙｒｉｃｏｎ」シートに類似のある形態の電子ペーパーを使用して実現できる。Ｇｙｒｉｃｏｎシートは、透明プラスチック２０４などの薄いポリマーマトリクス内に埋め込まれた多数の（例えば、数百万の）ミクロスフィア２０２を備えることができる。
【００１９】
一実施形態では、ミクロスフィア２０２は、表面２１０と２１２との間にランダムに分散され、それぞれのミクロスフィア２０２はキャビティ２１４内に収まるようにできる。キャビティ２１４は、各ミクロスフィア２０２がキャビティ２１４内で自由に回転できるようにするオイル注入キャビティを備えることができる。ミクロスフィア２０２は、少なくとも２つの異なる反射係数を有する、材料で作られている、またはそのような材料でコーティングされている半球を持つ「２色」とすることができる。それぞれの半球について選択された材料は、反射係数間の比較的高いコントラスト比を実現する反射係数を持たなければならない。このコントラスト比で反射係数の差が十分に大きなものとなり、反射されたマイクロ波キャリア信号上で観察可能な検出可能変調側帯波を発生する必要がある。例えば、第１の側は、金属などの、反射性の高い第１の係数を持つ材料を含むことができる。第２の側は、カーボンなどの、吸収性の高い第２の係数を持つ材料を含むことができる。より具体的な例では、ミクロスフィア２０２の第１の側２１６は、白色の二酸化チタンでコーティングまたは塗装することができるが、ミクロスフィア２０２の第２の側２１８は、ブラックカーボンでコーティングまたは塗装することができる。しかし、与えられた実現に対する特定の材料および特定の反射係数は、ＥＡＳシステムの動作周波数、問合せ域の面積、検出距離などのさまざまなファクタにより異なることがある。これらの実施形態は、この関連に制限されない。
【００２０】
一実施形態では、ミクロスフィア２０２は、電界を印加することにより回転させることができる。ミクロスフィア２０２は、電気双極子を示すように帯電できる。対応する導体を介して電界がミクロスフィア２０２に印加されると、ミクロスフィア２０２は回転し、一方の側または他方の側をそれぞれ表面２１０または２１２に見せる。図２Ａに示されているように、第１の電界がミクロスフィア２０２に印加されると、それらは第１の方向２０６に回転し、表面２１０に向かって第１の側２１６上で第１の反射係数を有する白色を表示するようにできる。ミクロスフィア２０２の位置は、第２の電界がミクロスフィア２０２に印加されるまで持続することができる。図２Ｂに示されているように、第２の電界がミクロスフィア２０２に印加されると、それらは第２の方向２０８に回転し、表面２１２に向かって第２の側２１８上で第２の反射係数を有する黒色を表示するようにできる。
【００２１】
一実施形態では、変調信号１２６は、マーカー２００のミクロスフィア２０２の回転の制御に使用できる。ミクロスフィア２０２の回転は、フィールド変調誘電材料の光学反射係数を変化させることができる。したがって、信号１０４がマーカー２００の表面２１０および／または表面２１２から反射されると、反射係数の変化は、反射されたマイクロ波キャリア信号の周りに変調側帯波を発生させ、変調応答信号１１４を形成することができる。そのため、変調応答信号１１４は、問合せ域１２２内でマーカー２００の存在を検出するために使用できる。
【００２２】
図３は、第２の形態の電子ペーパーを使用してマーカー２００を実現するマイクロカプセルを例示している。一実施形態では、マーカー２００は、Ｅ−インク Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによって開発された「ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｔｉｃ ｉｎｋ（起電インク）」または「ｅ−インク」シートに類似のある形態の電子ペーパーを使用して実現できる。ｅ−インクシートは、概念上、Ｇｙｒｉｃｏｎシートに似ているが、ただし、ｅ−インクシートでは非回転球を使用する点が異なる。代わりに、ｅ−インクシートは、それぞれ高コントラスト比を持つ材料を含む、または材料でコーティングされている正負に帯電した微粒子を収めた透明ポリマーマイクロカプセル３００を含むことができる。例えば、正に帯電した微粒子３０２は、白色二酸化チタンを含み、負に帯電した微粒子３０４は、青色液体染料を含むことができる。微粒子の移動は電気泳動法を使用して制御され、この移動は、液体中に懸濁されている荷電粒子に電界により与えられる移動である。第１の電界がマイクロカプセルの上部と下部に配置された電極に印加されると、正に帯電した粒子３０２は方向３１０で正電極に移動し、負に帯電した粒子３０４は方向３１２で負電極に移動し、それによって、マイクロカプセル３００の第１の側３０６上に第１の反射係数を持つ白色微粒子３０２およびマイクロカプセル３００の第２の側３０８上に第２の反射係数を持つ黒色微粒子３０４を表示する。第２の電界が電極に印加されると、逆のことが行われ、正に帯電した粒子３０２は、方向３１２の負の電極に移動し、負に帯電した粒子３０４は、方向３１０の正の電極に移動し、それによって、マイクロカプセル３００の第１の側３０６上に黒色微粒子３０４およびマイクロカプセル３００の第２の側３０８上に白色微粒子３０２を表示する。
【００２３】
一実施形態では、変調信号１２６は、マーカー２００のミクロスフィア３００の帯電粒子の移動の制御に使用できる。微粒子の移動は、フィールド変調誘電材料の光学反射係数を変化させることができる。したがって、信号１０４がマーカー２００の表面２１０および／または表面２１２から反射されると、反射係数の変化は、反射されたマイクロ波キャリア信号の周りに変調側帯波を発生させ、変調応答信号１１４を形成することができる。そのため、変調応答信号１１４は、問合せ域１２２内でマーカー２００の存在を検出するために使用できる。
【００２４】
上記システム１００およびマーカー２００のオペレーションについては、図および随伴する例を参照してさらに説明できる。図のいくつかは、プログラミング論理を含む場合がある。本明細書で提示されているこのような図は特定のプログラミング論理を含むことができるが、プログラミング論理は、単に、本明細書で説明されている一般的機能の実現の仕方の一例を示しているにすぎない。さらに、断りのない限り、所定のプログラミング論理は、掲示されている順序で必ずしも実行されるわけではない。さらに、所定のプログラミング論理は、本明細書では、上記のモジュールを実現するものとして説明できるが、プログラミング論理は、システム内のどこにでも実現することができ、しかも、これらの実施形態の範囲内にあることは理解できるであろう。
【００２５】
図４は、プログラミング論理４００のブロック図である。図４は、システム１００および／またはマーカー２００などの、本明細書で説明されている１つまたは複数のシステムにより実行されるオペレーションを表すことができるプログラミング論理４００を例示している。プログラミング論理４００に示されているように、ブロック４０２でマイクロ波エネルギーに動作できるように応答し、ある反射係数を持つ、フィールド変調誘電材料を含むマーカーで問合せ信号が受信できる。ブロック４０４で問合せ信号に応答して応答信号が発生されるようにできる。ブロック４０６で、変調信号はマーカーで受信されることができる。マーカーに対する反射係数を変化させることにより、応答信号は変調信号への応答として変調され、ブロック４０８で変調応答信号を形成することができる。
【００２６】
一実施形態では、変調信号は、第１の電界を発生し、変調は、フィールド変調誘電材料内の複数のミクロスフィアを第１の方向に回転させ、第１の電界に対する応答として第１の側に第１の反射係数を表示することを含む。一実施形態では、変調信号は、第２の電界を発生し、変調は、複数のミクロスフィアを第２の方向に回転させ、第２の電界に対する応答として第２の側に第２の反射係数を表示することを含む。第１の反射係数および第２の反射係数は、応答信号を変調し、変調応答信号を形成することができる。
【００２７】
一実施形態では、変調信号により、マーカーは第１の電界を発生することができ、変調は、正に帯電した微粒子をマイクロカプセルの正電極に移動し、負に帯電した微粒子をマイクロカプセルの負電極に移動して、マイクロカプセルの第１の側に第１の反射係数およびマイクロカプセルの第２の側に第２の反射係数を、第１の電界に対する応答として表示することを含む。一実施形態では、変調信号により、マーカーは第２の電界を発生することができ、変調は、正に帯電した微粒子を負電極に移動し、負に帯電した微粒子を正電極に移動して、第１の側に第２の反射係数および第２の側に第１の反射係数を、第２の電界に対する応答として表示することを含む。第１の反射係数および第２の反射係数は、応答信号を変調し、変調応答信号を形成することができる。
【００２８】
電界を使用して変調が実行される場合、外部変調場をフィールド変調誘電材料内に結合する方法は数種類ありうる。電極は、フィールド変調誘電材料の片面または両面上にスクリーンパターンを使用して行列の形に印刷されることが可能である。代替えとして、変調場が８から１５ＭＨｚなどの無線周波（ＲＦ）範囲で出現した場合、らせん形インダクタパターンが使用可能である。電界は、インダクタの巻線間に存在する。
【００２９】
磁界を使用して変調が実行される場合、印刷された導体パターンの必要はないであろう。この場合、フィルムだけで、検出に対する必要なすべての特性を備える。
一実施形態では、本明細書で説明されている原理は、無線周波識別（ＲＦＩＤ）システムで適用されることが可能である。例えば、ＲＦＩＤチップは、らせん型インダクタに接続され、その電力を、例えば約１３．５６ＭＨｚで動作している外部ＲＦ場から受け取ることができる。その後、ＲＦＩＤチップは、材料のマイクロ波特性を変調し、比較的長い範囲にわたってコーディングされた信号を供給する。
【００３０】
本明細書では、複数の実施形態を完全に理解できるように、多数の特有の詳細が述べられた。ただし、当業者にとっては、本実施形態はこれらの具体的詳細が取りあげられなくても実施できることは明白であろう。他の場合、よく知られているオペレーション、コンポーネント、および回路は、これらの実施形態を分かりにくくしないために、詳細には説明されていない。本明細書で開示されている特定の構造および機能の詳細は、代表的なものであり、本実施形態の範囲を必ずしも制限しないことは理解されるであろう。
【００３１】
「一実施形態」と記述されている場合、これは、その実施形態に関して説明されている特定の機能、構造、または特性が少なくとも一実施形態に含まれることを意味することに留意されたい。「一実施形態」という語句が明細書のさまざまな箇所に記載されていても、必ずしもすべて同じ実施形態を参照しているとは限らない。
【００３２】
一実施形態の全部または一部は、所望の計算速度、電力レベル、耐熱性、処理サイクル量、入力データレート、出力データレート、メモリ資源、データバス速度、およびその他のパフォーマンスに対する制約条件などの多数のファクタに応じて異なる可能性のあるアーキテクチャを使用して実現できる。例えば、一実施形態は、プロセッサにより実行されるソフトウェアを使用して実現できる。他の実施例では、一実施形態は、回路、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）、またはデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）などの専用ハードウェアとして実現できる。さらに他の実施例では、プログラムされた汎用コンピュータコンポーネントおよびカスタムハードウェアコンポーネントの任意の組み合わせにより実現できる。これらの実施形態は、この文脈に制限されない。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】システム１００のブロック図である。
【図２】図２Ａは、マーカー２００の図である。 図２Ｂは、マーカー２００の図である。
【図３】フィールド変調誘電材料のマイクロカプセル３００の図である。
【図４】処理論理回路４００のブロック図である。
【符号の説明】
【００３４】
１００ ＥＡＳシステム
１０２ 送信器
１０４ 電磁信号
１０６ セキュリティタグ
１０８ マーカー
１１４ 応答信号
１１６ 受信器
１１８ コントローラ
１２０ 警報装置
１２２ 問合せ域
１２４ 磁界発生器
１２６ 変調信号
２００ マーカー
２０２ ミクロスフィア
２０４ 透明プラスチック
２１０と２１２ 表面
２１４ キャビティ
２１６ 第１の側
２１８ 第２の側
３００ 透明ポリマーマイクロカプセル
３０２ 正に帯電した微粒子
３０４ 負に帯電した微粒子
３０６ 第１の側
３０８ 第２の側
４００ プログラミング論理
９１５ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ｓｙｓｔｅｍ（ＤＭＳ）
【技術分野】
【０００１】
電子物品監視（ＥＡＳ）システムは、管理エリアからアイテムを無許可で取り出すことを防止するように設計されている。
【背景技術】
【０００２】
標準的なＥＡＳシステムは、監視システムおよび１つまたは複数のセキュリティタグを備えることができる。監視システムは、管理エリア用のアクセスポイントに問合せ域を作成することができる。セキュリティタグは、衣料品などの物品に留めることができる。タグ付きアイテムが問合せ域に入ると、警報が発報され、管理エリアからタグ付きアイテムが無許可で取り出されることを指示する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ＥＡＳシステムの望ましい特性として、問合せ域が広いこと、およびセキュリティタグが小型で柔軟性が高いことなどがあげられる。しかし、これらの特性は、通常、反比例する。例えば、マイクロ波信号を使用するＥＡＳシステムは、通常、有効範囲が広いが、大きなセキュリティタグを必要とする。同様に、低周波信号を使用するＥＡＳシステムは、通常、有効範囲が狭いが、小型のセキュリティタグで済む。したがって、これらの問題およびその他の問題を解決するために従来のＥＡＳシステムの改善が必要になるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００４】
図１は、ＥＡＳシステム１００を例示している。ＥＡＳシステム１００は、問合せ域１２２などの問合せ域を監視するように構成されている監視機器を備えることができる。監視機器は、問合せ域１２２内のセキュリティタグの存在を検出するように構成することができる。一実施形態では、ＥＡＳシステム１００は、送信器１０２、セキュリティタグ１０６、受信器１１６、コントローラ１１８、警報装置１２０、および磁界発生器１２４を備えることができる。図１は限られた数の要素を示しているが、システム１００では、追加要素をいくつでも使用できることは理解できるであろう。これらの実施形態は、この文脈に制限されない。
【０００５】
一実施形態では、ＥＡＳシステム１００は送信器１０２を備えることができる。送信器１０２は、マイクロ波範囲で動作する無線周波（ＲＦ）信号などの電磁信号を送信するように構成された送信器システムを備えることができる。マイクロ波信号は、例えば、２．４５ギガヘルツ（ＧＨｚ）マイクロ波信号または９１５メガヘルツ（ＭＨｚ）マイクロ波信号を含むことができるが、これらの実施形態はこの関係に制限されない。送信器１０２は、出力段に操作可能なように結合された送信器アンテナを備えることができ、さらに出力段はコントローラ１１８などのコントローラに接続される。出力段は、高周波電流を発生する回路を含む各種の従来の駆動および増幅回路を備えることができる。高周波電流が送信器アンテナに供給される場合、送信器アンテナは、送信器アンテナの周りに高周波電磁信号１０４を発生することができる。電磁信号１０４は、問合せ域１２２内に伝搬することができる。電磁信号１０４はマイクロ波信号として説明されているが、電磁信号１０４は、セキュリティタグ１０６で動作するように適切に同調されたＲＦ信号であればどのような信号でもよい。これらの実施形態は、この関連に制限されない。
【０００６】
一実施形態では、ＥＡＳシステム１００はセキュリティタグ１０６を備えることができる。セキュリティタグ１０６は、監視すべきアイテムに取り付けるように設計することができる。タグ付きアイテムの例としては、衣料品、デジタルビデオディスク（ＤＶＤ）またはコンパクトディスク（ＣＤ）ジュエルケース、レンタル映画用容器、包装材料などがある。これらの実施形態は、この関連に制限されない。
【０００７】
一実施形態では、セキュリティタグ１０６は、マーカー１０８を備えることができる。例えば、マーカー１０８は、マイクロ波周波数で動作することができるフィールド変調誘電材料を備えることができる。より具体的には、マーカー１０８のフィールド変調誘電材料は、ある反射係数を持ちうる。反射係数は、反射された波の振幅と入射波の振幅との比を表すことができる。例えば、反射波と入射波は、電磁信号１０４がマーカー１０８に影響を及ぼす場合に生成されうる。一実施形態では、フィールド変調誘電材料の反射係数は、変調信号１２６などの低周波変調信号を使用して変更されることが可能である。反射係数の変更は、図２〜４でさらに詳しく説明されているように、変調応答信号１１４を形成するために使用されることができる。
【０００８】
一実施形態では、マーカー１０８は、セキュリティタグ本体またはセキュリティタグ１０６のハウジング上またはその中に配置されるようにできる。セキュリティタグ本体は、マーカー１０８を支えるように設計されている柔らかいまたは堅い構造物とすることができる。代替えとして、セキュリティタグ本体は省かれることができ、マーカー１０８はセキュリティタグ１０６全体を収納できる。これらの実施形態は、この関連に制限されない。
【０００９】
一実施形態では、ＥＡＳシステム１００は受信器１１６を備えることができる。受信器１１６は、送信器１０２からの電磁信号１０４だけでなく、マーカー１０８からの変調された応答信号１１４をも受信するように構成された受信器システムを備えることができる。例えば、受信器１１６は、帯域通過フィルタ、ミキサ、および増幅器回路などの従来の増幅および信号処理回路を備えることができる。さらに、受信器１１６は、変調された応答信号１１４を受信し処理するように構成された、コントローラ１１８に接続された出力段を備えることができる。その後、処理された信号は、コントローラ１１８に転送され、検出オペレーションを実行できる。
【００１０】
一実施形態では、ＥＡＳシステム１００は発生器１２４を備えることができる。発生器１２４は、マーカー１０８を実装するため選択されたフィールド変調誘電材料の組成に応じて、電界または磁界を発生するように構成できる。例えば、一実施形態では、発生器１２４は、変調信号１２６を形成する１ヘルツから１００キロヘルツ（ＫＨｚ）の範囲で動作する電界発生器を備えることができる。例えば、他の実施形態では、発生器１２４は、変調信号１２６を形成する１〜１０ＫＨｚの範囲で動作する低周波交流（ＡＣ）磁界を発生するコイル配置を備えることができる。発生器１２４は、問合せ域１２２と同じエリアをカバーする十分な強度の電界または磁界を発生するように構成できる。
【００１１】
一実施形態では、ＥＡＳシステム１００はコントローラ１１８を備えることができる。コントローラ１１８は、ＥＡＳシステム１００のさまざまなオペレーションを管理するように構成された処理および制御システムを備えることができる。例えば、コントローラ１１８は、同期信号を送信器１０２に送信することができる。マーカー１０８の交信および検出は送信器１０２により使用される同様の周波数で行われるため、送信信号１０４はマーカー１０８の検出に干渉する場合がある。したがって、ＥＡＳシステム１００は、「パルス発生システム」として実現されることができ、そこでは、送信器１０２および受信器１１６は、オンオフが交互に行われ、これにより受信器１１６での干渉を低減する。これらの実施形態は、この関連に制限されない。
【００１２】
一実施形態では、コントローラ１１８は受信器１１６から処理された信号を受信することができる。コントローラ１１８は、処理された信号を使用して、セキュリティタグ１０６が問合せ域１２２内にあるか否かを決定することができる。例えば、変調された応答信号１１４は、中心周波数周辺に多数の検出可能側帯波を含む場合がある。セキュリティタグ１０６が問合せ域１２２内にあるか否かを決定するために、少なくとも１つの側帯波が使用可能である。問合せ域１２２内でセキュリティタグ１０６が検出された場合、コントローラ１１８は、検出信号を発生し、その信号を警報装置１２０に転送することができる。
【００１３】
一実施形態では、ＥＡＳシステム１００は警報装置１２０を備えることができる。警報装置１２０は、警報信号に応答して警報を発する警報装置であればどのような警報装置でもよい。コントローラ１１８などの任意の個数のＥＡＳコンポーネントから警報信号が受信されるようにできる。警報装置１２０は、警報を発するように条件またはルールをプログラムするためのユーザインターフェイスを備えることができる。警報の例としては、サイレンまたはベルなどの可聴警報、ライトの点滅などの視覚警報、または無音警報などがある。無音警報は、例えば、セキュリティ会社の監視システムに送られるメッセージなどの耳に聞こえない警報がある。メッセージは、コンピュータネットワーク、電話網、ページングネットワークなどを介して送信されることができる。これらの実施形態は、この関連に制限されない。
【００１４】
一般的なオペレーションでは、送信器１０２は、信号１０４を問合せ域１２２に伝達することができる。発生器１２４は、変調信号１２６を問合せ域１２２に送信することができる。マーカー１０８は、信号１０４を受信し、マーカー１０８の反射係数で変調された２つの混合信号の積で決定された周波数で応答信号を送信することができる。変調信号１２６は、マーカー１０８の反射係数の変化を引き起こし、それにより、マーカー１０８からの応答信号を変調して変調応答信号１１４を形成することができる。受信器１１６は、変調応答信号１１４を受信し、その信号を処理して電流にし、処理された信号をコントローラ１１８に送ることができる。コントローラ１１８は、受信器１１６から信号を受信して分析し、セキュリティタグ１０６が問合せ域１２２内にあるか否かを決定することができる。
【００１５】
一実施形態では、送信器１１０、受信器１１６、およびコントローラ１１８は、本明細書で説明されている原理を使用して修正されたような、Ｓｅｎｓｏｒｍａｔｉｃ（登録商標）Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによって製造されるＤｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ｓｙｓｔｅｍ（ＤＭＳ）９１５などの従来のＥＡＳシステムからの要素とすることができる。しかし、異なるＥＡＳシステムも、いくつかの実施形態を実装するのに好適な場合がある。これらの実施形態は、この関連に制限されない。
【００１６】
図２Ａおよび２Ｂは、マーカー２００に対する１組の図である。マーカー２００は、例えば、マーカー１０８を表すものとすることができる。一実施形態では、マーカー２００は、ＲＦエネルギーに応答し動作する、ある反射係数を持つ、フィールド変調誘電材料を備えることができる。マーカー２００は、マーカー２００に応答信号を発生させる問合せ信号１０４を受信するように構成することができる。マーカー２００は、さらに、変調信号１２６を受信し、変調信号１２６と同期してフィールド変調誘電材料の反射係数を変化させることもできる。反射係数の変化は応答信号を変調し、変調応答信号１１４を形成することができる。
【００１７】
一実施形態では、マーカー２００のフィールド変調誘電材料は、ある形態の電子ペーパーを含むことができる。電子ペーパーは、紙の特性の多くを有するディスプレイ材料を含むことができる。例えば、電子ペーパーは、画像を格納するために使用でき、反射光で見ることもでき、比較的広い視角を備え、比較的薄く曲げやすい。しかし、従来の紙と異なり、電子ペーパーは、電気的書き込み可能、消去可能である。電気信号の制御の下で異なるテキスト、グラフィックス、および画像を表示するために、電子ペーパー１枚が再利用可能である。
【００１８】
図２Ａおよび２Ｂは、第１の形態の電子ペーパーを使用して実現されるようなマーカー２００を例示している。一実施形態では、マーカー２００は、Ｘｅｒｏｘ Ｐａｌｏ Ａｌｔｏ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｅｎｔｅｒ（ＰＡＲＣ）によって開発された「Ｇｙｒｉｃｏｎ」シートに類似のある形態の電子ペーパーを使用して実現できる。Ｇｙｒｉｃｏｎシートは、透明プラスチック２０４などの薄いポリマーマトリクス内に埋め込まれた多数の（例えば、数百万の）ミクロスフィア２０２を備えることができる。
【００１９】
一実施形態では、ミクロスフィア２０２は、表面２１０と２１２との間にランダムに分散され、それぞれのミクロスフィア２０２はキャビティ２１４内に収まるようにできる。キャビティ２１４は、各ミクロスフィア２０２がキャビティ２１４内で自由に回転できるようにするオイル注入キャビティを備えることができる。ミクロスフィア２０２は、少なくとも２つの異なる反射係数を有する、材料で作られている、またはそのような材料でコーティングされている半球を持つ「２色」とすることができる。それぞれの半球について選択された材料は、反射係数間の比較的高いコントラスト比を実現する反射係数を持たなければならない。このコントラスト比で反射係数の差が十分に大きなものとなり、反射されたマイクロ波キャリア信号上で観察可能な検出可能変調側帯波を発生する必要がある。例えば、第１の側は、金属などの、反射性の高い第１の係数を持つ材料を含むことができる。第２の側は、カーボンなどの、吸収性の高い第２の係数を持つ材料を含むことができる。より具体的な例では、ミクロスフィア２０２の第１の側２１６は、白色の二酸化チタンでコーティングまたは塗装することができるが、ミクロスフィア２０２の第２の側２１８は、ブラックカーボンでコーティングまたは塗装することができる。しかし、与えられた実現に対する特定の材料および特定の反射係数は、ＥＡＳシステムの動作周波数、問合せ域の面積、検出距離などのさまざまなファクタにより異なることがある。これらの実施形態は、この関連に制限されない。
【００２０】
一実施形態では、ミクロスフィア２０２は、電界を印加することにより回転させることができる。ミクロスフィア２０２は、電気双極子を示すように帯電できる。対応する導体を介して電界がミクロスフィア２０２に印加されると、ミクロスフィア２０２は回転し、一方の側または他方の側をそれぞれ表面２１０または２１２に見せる。図２Ａに示されているように、第１の電界がミクロスフィア２０２に印加されると、それらは第１の方向２０６に回転し、表面２１０に向かって第１の側２１６上で第１の反射係数を有する白色を表示するようにできる。ミクロスフィア２０２の位置は、第２の電界がミクロスフィア２０２に印加されるまで持続することができる。図２Ｂに示されているように、第２の電界がミクロスフィア２０２に印加されると、それらは第２の方向２０８に回転し、表面２１２に向かって第２の側２１８上で第２の反射係数を有する黒色を表示するようにできる。
【００２１】
一実施形態では、変調信号１２６は、マーカー２００のミクロスフィア２０２の回転の制御に使用できる。ミクロスフィア２０２の回転は、フィールド変調誘電材料の光学反射係数を変化させることができる。したがって、信号１０４がマーカー２００の表面２１０および／または表面２１２から反射されると、反射係数の変化は、反射されたマイクロ波キャリア信号の周りに変調側帯波を発生させ、変調応答信号１１４を形成することができる。そのため、変調応答信号１１４は、問合せ域１２２内でマーカー２００の存在を検出するために使用できる。
【００２２】
図３は、第２の形態の電子ペーパーを使用してマーカー２００を実現するマイクロカプセルを例示している。一実施形態では、マーカー２００は、Ｅ−インク Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによって開発された「ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｔｉｃ ｉｎｋ（起電インク）」または「ｅ−インク」シートに類似のある形態の電子ペーパーを使用して実現できる。ｅ−インクシートは、概念上、Ｇｙｒｉｃｏｎシートに似ているが、ただし、ｅ−インクシートでは非回転球を使用する点が異なる。代わりに、ｅ−インクシートは、それぞれ高コントラスト比を持つ材料を含む、または材料でコーティングされている正負に帯電した微粒子を収めた透明ポリマーマイクロカプセル３００を含むことができる。例えば、正に帯電した微粒子３０２は、白色二酸化チタンを含み、負に帯電した微粒子３０４は、青色液体染料を含むことができる。微粒子の移動は電気泳動法を使用して制御され、この移動は、液体中に懸濁されている荷電粒子に電界により与えられる移動である。第１の電界がマイクロカプセルの上部と下部に配置された電極に印加されると、正に帯電した粒子３０２は方向３１０で正電極に移動し、負に帯電した粒子３０４は方向３１２で負電極に移動し、それによって、マイクロカプセル３００の第１の側３０６上に第１の反射係数を持つ白色微粒子３０２およびマイクロカプセル３００の第２の側３０８上に第２の反射係数を持つ黒色微粒子３０４を表示する。第２の電界が電極に印加されると、逆のことが行われ、正に帯電した粒子３０２は、方向３１２の負の電極に移動し、負に帯電した粒子３０４は、方向３１０の正の電極に移動し、それによって、マイクロカプセル３００の第１の側３０６上に黒色微粒子３０４およびマイクロカプセル３００の第２の側３０８上に白色微粒子３０２を表示する。
【００２３】
一実施形態では、変調信号１２６は、マーカー２００のミクロスフィア３００の帯電粒子の移動の制御に使用できる。微粒子の移動は、フィールド変調誘電材料の光学反射係数を変化させることができる。したがって、信号１０４がマーカー２００の表面２１０および／または表面２１２から反射されると、反射係数の変化は、反射されたマイクロ波キャリア信号の周りに変調側帯波を発生させ、変調応答信号１１４を形成することができる。そのため、変調応答信号１１４は、問合せ域１２２内でマーカー２００の存在を検出するために使用できる。
【００２４】
上記システム１００およびマーカー２００のオペレーションについては、図および随伴する例を参照してさらに説明できる。図のいくつかは、プログラミング論理を含む場合がある。本明細書で提示されているこのような図は特定のプログラミング論理を含むことができるが、プログラミング論理は、単に、本明細書で説明されている一般的機能の実現の仕方の一例を示しているにすぎない。さらに、断りのない限り、所定のプログラミング論理は、掲示されている順序で必ずしも実行されるわけではない。さらに、所定のプログラミング論理は、本明細書では、上記のモジュールを実現するものとして説明できるが、プログラミング論理は、システム内のどこにでも実現することができ、しかも、これらの実施形態の範囲内にあることは理解できるであろう。
【００２５】
図４は、プログラミング論理４００のブロック図である。図４は、システム１００および／またはマーカー２００などの、本明細書で説明されている１つまたは複数のシステムにより実行されるオペレーションを表すことができるプログラミング論理４００を例示している。プログラミング論理４００に示されているように、ブロック４０２でマイクロ波エネルギーに動作できるように応答し、ある反射係数を持つ、フィールド変調誘電材料を含むマーカーで問合せ信号が受信できる。ブロック４０４で問合せ信号に応答して応答信号が発生されるようにできる。ブロック４０６で、変調信号はマーカーで受信されることができる。マーカーに対する反射係数を変化させることにより、応答信号は変調信号への応答として変調され、ブロック４０８で変調応答信号を形成することができる。
【００２６】
一実施形態では、変調信号は、第１の電界を発生し、変調は、フィールド変調誘電材料内の複数のミクロスフィアを第１の方向に回転させ、第１の電界に対する応答として第１の側に第１の反射係数を表示することを含む。一実施形態では、変調信号は、第２の電界を発生し、変調は、複数のミクロスフィアを第２の方向に回転させ、第２の電界に対する応答として第２の側に第２の反射係数を表示することを含む。第１の反射係数および第２の反射係数は、応答信号を変調し、変調応答信号を形成することができる。
【００２７】
一実施形態では、変調信号により、マーカーは第１の電界を発生することができ、変調は、正に帯電した微粒子をマイクロカプセルの正電極に移動し、負に帯電した微粒子をマイクロカプセルの負電極に移動して、マイクロカプセルの第１の側に第１の反射係数およびマイクロカプセルの第２の側に第２の反射係数を、第１の電界に対する応答として表示することを含む。一実施形態では、変調信号により、マーカーは第２の電界を発生することができ、変調は、正に帯電した微粒子を負電極に移動し、負に帯電した微粒子を正電極に移動して、第１の側に第２の反射係数および第２の側に第１の反射係数を、第２の電界に対する応答として表示することを含む。第１の反射係数および第２の反射係数は、応答信号を変調し、変調応答信号を形成することができる。
【００２８】
電界を使用して変調が実行される場合、外部変調場をフィールド変調誘電材料内に結合する方法は数種類ありうる。電極は、フィールド変調誘電材料の片面または両面上にスクリーンパターンを使用して行列の形に印刷されることが可能である。代替えとして、変調場が８から１５ＭＨｚなどの無線周波（ＲＦ）範囲で出現した場合、らせん形インダクタパターンが使用可能である。電界は、インダクタの巻線間に存在する。
【００２９】
磁界を使用して変調が実行される場合、印刷された導体パターンの必要はないであろう。この場合、フィルムだけで、検出に対する必要なすべての特性を備える。
一実施形態では、本明細書で説明されている原理は、無線周波識別（ＲＦＩＤ）システムで適用されることが可能である。例えば、ＲＦＩＤチップは、らせん型インダクタに接続され、その電力を、例えば約１３．５６ＭＨｚで動作している外部ＲＦ場から受け取ることができる。その後、ＲＦＩＤチップは、材料のマイクロ波特性を変調し、比較的長い範囲にわたってコーディングされた信号を供給する。
【００３０】
本明細書では、複数の実施形態を完全に理解できるように、多数の特有の詳細が述べられた。ただし、当業者にとっては、本実施形態はこれらの具体的詳細が取りあげられなくても実施できることは明白であろう。他の場合、よく知られているオペレーション、コンポーネント、および回路は、これらの実施形態を分かりにくくしないために、詳細には説明されていない。本明細書で開示されている特定の構造および機能の詳細は、代表的なものであり、本実施形態の範囲を必ずしも制限しないことは理解されるであろう。
【００３１】
「一実施形態」と記述されている場合、これは、その実施形態に関して説明されている特定の機能、構造、または特性が少なくとも一実施形態に含まれることを意味することに留意されたい。「一実施形態」という語句が明細書のさまざまな箇所に記載されていても、必ずしもすべて同じ実施形態を参照しているとは限らない。
【００３２】
一実施形態の全部または一部は、所望の計算速度、電力レベル、耐熱性、処理サイクル量、入力データレート、出力データレート、メモリ資源、データバス速度、およびその他のパフォーマンスに対する制約条件などの多数のファクタに応じて異なる可能性のあるアーキテクチャを使用して実現できる。例えば、一実施形態は、プロセッサにより実行されるソフトウェアを使用して実現できる。他の実施例では、一実施形態は、回路、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）、またはデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）などの専用ハードウェアとして実現できる。さらに他の実施例では、プログラムされた汎用コンピュータコンポーネントおよびカスタムハードウェアコンポーネントの任意の組み合わせにより実現できる。これらの実施形態は、この文脈に制限されない。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】システム１００のブロック図である。
【図２】図２Ａは、マーカー２００の図である。 図２Ｂは、マーカー２００の図である。
【図３】フィールド変調誘電材料のマイクロカプセル３００の図である。
【図４】処理論理回路４００のブロック図である。
【符号の説明】
【００３４】
１００ ＥＡＳシステム
１０２ 送信器
１０４ 電磁信号
１０６ セキュリティタグ
１０８ マーカー
１１４ 応答信号
１１６ 受信器
１１８ コントローラ
１２０ 警報装置
１２２ 問合せ域
１２４ 磁界発生器
１２６ 変調信号
２００ マーカー
２０２ ミクロスフィア
２０４ 透明プラスチック
２１０と２１２ 表面
２１４ キャビティ
２１６ 第１の側
２１８ 第２の側
３００ 透明ポリマーマイクロカプセル
３０２ 正に帯電した微粒子
３０４ 負に帯電した微粒子
３０６ 第１の側
３０８ 第２の側
４００ プログラミング論理
９１５ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ｓｙｓｔｅｍ（ＤＭＳ）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線周波数に動作可能なように応答し、ある反射係数を有するフィールド変調誘電材料を備えるマーカーであって、前記マーカーは問合せ信号を受信し、この信号により前記マーカーに応答信号を発生させ、前記マーカーは変調信号を受信し、前記変調信号と同期して前記フィールド変調誘電材料の前記反射係数を変化させ、前記応答信号を変調して、変調応答信号を形成する、マーカーを備えるセキュリティタグ。
【請求項２】
前記フィールド変調誘電材料は、ポリマーマトリクス内に埋め込まれた複数のミクロスフィアを含み、前記ミクロスフィアは前記変調信号に応答して前記ポリマーマトリクス内で回転し、それぞれのミクロスフィアは第１の側に第１の反射係数、および第２の側に第２の反射係数を有する、請求項１に記載のセキュリティタグ。
【請求項３】
前記変調信号は、第１の電界および第２の電界を発生し、前記第１の電界は前記ミクロスフィアを第１の方向に回転させて前記第１の側で前記第１の反射係数を表示し、前記第２の電界は前記ミクロスフィアを第２の方向に回転させて前記第２の側で前記第２の反射係数を表示する、請求項２に記載のセキュリティタグ。
【請求項４】
前記応答信号は変調され、前記回転に従って前記変調された応答信号を形成する、請求項３に記載のセキュリティタグ。
【請求項５】
前記フィールド変調誘電材料は、複数のマイクロカプセルを含み、それぞれのマイクロカプセルは第１の側に正電極を、第２の側に負電極を備え、それぞれのマイクロカプセルは第１の反射係数を有する正に帯電した微粒子および第２の反射係数を有する負に帯電した微粒子を含む、請求項１に記載のセキュリティタグ。
【請求項６】
電気変調信号は、前記マーカーに第１の電界および第２の電界を発生させ、前記第１の電界は、前記正に帯電した微粒子を前記正電極に移動させ、前記負に帯電した微粒子を前記負電極に移動させ、それによって、前記第１の側に前記第１の反射係数を、前記第２の側に前記第２の反射係数を表示し、前記第２の電界は、前記正に帯電した微粒子を前記負電極に移動させ、前記負に帯電した微粒子を前記正電極に移動させ、それによって、前記第１の側に前記第２の反射係数を、前記第２の側に前記第１の反射係数を表示する、請求項５に記載のセキュリティタグ。
【請求項７】
前記応答信号は変調され、前記移動に従って前記変調された応答信号を形成する、請求項６に記載のセキュリティタグ。
【請求項８】
前記問合せ信号は、２.４５ギガヘルツマイクロ波信号および９１５メガヘルツマイクロ波信号のうちの１つを含む、請求項１に記載のセキュリティタグ。
【請求項９】
前記変調信号は、１ヘルツから１００キロヘルツまでの周波数の電界信号を含む、請求項１に記載のセキュリティタグ。
【請求項１０】
前記問合せ信号は、第１の周波数範囲Δｆ１内の第１の電磁信号であり、前記変調信号は、第２の周波数範囲Δｆ２内の第２の磁気信号であり、ここにΔｆ１＞＞Δｆ２であり、前記変調された応答信号は、前記第１の信号により構成された第３の電磁信号であり、その振幅は前記第２の信号により変調される、請求項１に記載のセキュリティタグ。
【請求項１１】
前記問合せ信号は、第１の周波数範囲Δｆ１内の第１の電磁信号であり、前記変調信号は、第２の周波数範囲Δｆ２内の第２の磁気信号であり、ここにΔｆ１＞＞Δｆ２であり、前記変調された応答信号は、前記第１の信号により構成された第３の電磁信号であり、その周波数は前記第２の信号により変調される、請求項１に記載のセキュリティタグ。
【請求項１２】
問合せ域内で問合せ信号を送信する送信器と、
変調信号を発生する発生器と、
前記問合せ信号および前記変調信号を受信し、ある反射係数を有するフィールド変調誘電材料を含むマーカーを備え、前記マーカーは、前記問合せ信号への応答として応答信号を発生し、前記変調信号に同期して前記フィールド変調誘電材料の前記反射係数を変化させ、変調された応答信号を形成する、セキュリティタグと、
前記変調された応答信号を受信する受信器と、
前記問合せ域内で前記セキュリティタグを検出し、検出信号を出力するコントローラと、
を備えるシステム。
【請求項１３】
さらに、前記コントローラに結合する警報装置を備え、前記警報装置は前記検出信号を受信し、前記検出信号への応答として警報を発する、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記フィールド変調誘電材料は、ポリマーマトリクス内に埋め込まれた複数のミクロスフィアを含み、前記ミクロスフィアは前記変調信号に応答して前記ポリマーマトリクス内で回転し、それぞれのミクロスフィアは第１の側に第１の反射係数、および第２の側に第２の反射係数を有する、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１５】
前記変調信号は、第１の電界および第２の電界を発生し、前記第１の電界は前記ミクロスフィアを第１の方向に回転させて前記第１の側で前記第１の反射係数を表示し、前記第２の電界は前記ミクロスフィアを第２の方向に回転させて前記第２の側で前記第２の反射係数を表示する、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記応答信号は変調され、前記回転に従って前記変調された応答信号を形成する、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
前記フィールド変調誘電材料は、複数のマイクロカプセルを含み、それぞれのマイクロカプセルは第１の側に正電極を、第２の側に負電極を備え、それぞれのマイクロカプセルは第１の反射係数を有する正に帯電した微粒子および第２の反射係数を有する負に帯電した微粒子を含む、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１８】
電気変調信号は、前記マーカーに第１の電界および第２の電界を発生させ、前記第１の電界は、前記正に帯電した微粒子を前記正電極に移動させ、前記負に帯電した微粒子を前記負電極に移動させ、それによって、前記第１の側に前記第１の反射係数を、前記第２の側に前記第２の反射係数を表示し、前記第２の電界は、前記正に帯電した微粒子を前記負電極に移動させ、前記負に帯電した微粒子を前記正電極に移動させ、それによって、前記第１の側に前記第２の反射係数を、前記第２の側に前記第１の反射係数を表示する、請求項１７に記載のセキュリティタグ。
【請求項１９】
前記応答信号は変調され、前記移動に従って前記変調された応答信号を形成する、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
前記問合せ信号は、２.４５ギガヘルツマイクロ波信号および９１５メガヘルツマイクロ波信号のうちの１つを含む、請求項１２に記載のシステム。
【請求項２１】
前記変調信号は、１ヘルツから１００キロヘルツまでの周波数の電界信号を含む、請求項１２に記載のシステム。
【請求項２２】
マイクロ波エネルギーに動作できるように応答し、ある反射係数を有する、フィールド変調誘電材料を含むマーカーで問合せ信号を受信するステップと、
前記問合せ信号に対する応答として応答信号を発生するステップと、
前記マーカーで変調信号を受信するステップと、
前記マーカーに対する前記反射係数を変化させることにより前記変調信号への応答である前記応答信号を変調して、変調された応答信号を形成するステップと、
を含む方法。
【請求項２３】
前記変調信号は、第１の電界および第２の電界を発生し、前記変調は、
前記第１の電界に対する応答として前記フィールド変調誘電材料内の複数のミクロスフィアを第１の方向に回転し、第１の側に第１の反射係数を表示して、第１の反射係数を形成するステップと、
前記第２の電界に対する応答として、前記複数のミクロスフィアを第２の方向に回転し、第２の側に第２の反射係数を表示して、第２の反射係数を形成するステップと、
を含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記第１の反射係数および第２の反射係数は、前記応答信号を変調し、前記変調された応答信号を形成する、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記変調信号は、前記マーカーに第１の電界および第２の電界を発生させ、前記変調は、
前記第１の電界に対する応答として正に帯電した微粒子をマイクロカプセルの正電極に、前記負に帯電した微粒子を前記マイクロカプセルの負電極に移動し、前記マイクロカプセルの第１の側に第１の反射係数を、前記マイクロカプセルの第２の側に第２の反射係数を表示して、第１の反射係数を形成するステップと、
前記第２の電界に対する応答として前記正に帯電している微粒子を前記負電極に、前記負に帯電している微粒子を正電極に移動し、前記第１の側に前記第２の反射係数を、前記第２の側に前記第１の反射係数を表示して、第２の反射係数を形成するステップと、
を含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２６】
前記第１の反射係数および第２の反射係数は、前記応答信号を変調して、前記変調された応答信号を形成する、請求項２５に記載の方法。
【請求項１】
無線周波数に動作可能なように応答し、ある反射係数を有するフィールド変調誘電材料を備えるマーカーであって、前記マーカーは問合せ信号を受信し、この信号により前記マーカーに応答信号を発生させ、前記マーカーは変調信号を受信し、前記変調信号と同期して前記フィールド変調誘電材料の前記反射係数を変化させ、前記応答信号を変調して、変調応答信号を形成する、マーカーを備えるセキュリティタグ。
【請求項２】
前記フィールド変調誘電材料は、ポリマーマトリクス内に埋め込まれた複数のミクロスフィアを含み、前記ミクロスフィアは前記変調信号に応答して前記ポリマーマトリクス内で回転し、それぞれのミクロスフィアは第１の側に第１の反射係数、および第２の側に第２の反射係数を有する、請求項１に記載のセキュリティタグ。
【請求項３】
前記変調信号は、第１の電界および第２の電界を発生し、前記第１の電界は前記ミクロスフィアを第１の方向に回転させて前記第１の側で前記第１の反射係数を表示し、前記第２の電界は前記ミクロスフィアを第２の方向に回転させて前記第２の側で前記第２の反射係数を表示する、請求項２に記載のセキュリティタグ。
【請求項４】
前記応答信号は変調され、前記回転に従って前記変調された応答信号を形成する、請求項３に記載のセキュリティタグ。
【請求項５】
前記フィールド変調誘電材料は、複数のマイクロカプセルを含み、それぞれのマイクロカプセルは第１の側に正電極を、第２の側に負電極を備え、それぞれのマイクロカプセルは第１の反射係数を有する正に帯電した微粒子および第２の反射係数を有する負に帯電した微粒子を含む、請求項１に記載のセキュリティタグ。
【請求項６】
電気変調信号は、前記マーカーに第１の電界および第２の電界を発生させ、前記第１の電界は、前記正に帯電した微粒子を前記正電極に移動させ、前記負に帯電した微粒子を前記負電極に移動させ、それによって、前記第１の側に前記第１の反射係数を、前記第２の側に前記第２の反射係数を表示し、前記第２の電界は、前記正に帯電した微粒子を前記負電極に移動させ、前記負に帯電した微粒子を前記正電極に移動させ、それによって、前記第１の側に前記第２の反射係数を、前記第２の側に前記第１の反射係数を表示する、請求項５に記載のセキュリティタグ。
【請求項７】
前記応答信号は変調され、前記移動に従って前記変調された応答信号を形成する、請求項６に記載のセキュリティタグ。
【請求項８】
前記問合せ信号は、２.４５ギガヘルツマイクロ波信号および９１５メガヘルツマイクロ波信号のうちの１つを含む、請求項１に記載のセキュリティタグ。
【請求項９】
前記変調信号は、１ヘルツから１００キロヘルツまでの周波数の電界信号を含む、請求項１に記載のセキュリティタグ。
【請求項１０】
前記問合せ信号は、第１の周波数範囲Δｆ１内の第１の電磁信号であり、前記変調信号は、第２の周波数範囲Δｆ２内の第２の磁気信号であり、ここにΔｆ１＞＞Δｆ２であり、前記変調された応答信号は、前記第１の信号により構成された第３の電磁信号であり、その振幅は前記第２の信号により変調される、請求項１に記載のセキュリティタグ。
【請求項１１】
前記問合せ信号は、第１の周波数範囲Δｆ１内の第１の電磁信号であり、前記変調信号は、第２の周波数範囲Δｆ２内の第２の磁気信号であり、ここにΔｆ１＞＞Δｆ２であり、前記変調された応答信号は、前記第１の信号により構成された第３の電磁信号であり、その周波数は前記第２の信号により変調される、請求項１に記載のセキュリティタグ。
【請求項１２】
問合せ域内で問合せ信号を送信する送信器と、
変調信号を発生する発生器と、
前記問合せ信号および前記変調信号を受信し、ある反射係数を有するフィールド変調誘電材料を含むマーカーを備え、前記マーカーは、前記問合せ信号への応答として応答信号を発生し、前記変調信号に同期して前記フィールド変調誘電材料の前記反射係数を変化させ、変調された応答信号を形成する、セキュリティタグと、
前記変調された応答信号を受信する受信器と、
前記問合せ域内で前記セキュリティタグを検出し、検出信号を出力するコントローラと、
を備えるシステム。
【請求項１３】
さらに、前記コントローラに結合する警報装置を備え、前記警報装置は前記検出信号を受信し、前記検出信号への応答として警報を発する、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記フィールド変調誘電材料は、ポリマーマトリクス内に埋め込まれた複数のミクロスフィアを含み、前記ミクロスフィアは前記変調信号に応答して前記ポリマーマトリクス内で回転し、それぞれのミクロスフィアは第１の側に第１の反射係数、および第２の側に第２の反射係数を有する、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１５】
前記変調信号は、第１の電界および第２の電界を発生し、前記第１の電界は前記ミクロスフィアを第１の方向に回転させて前記第１の側で前記第１の反射係数を表示し、前記第２の電界は前記ミクロスフィアを第２の方向に回転させて前記第２の側で前記第２の反射係数を表示する、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記応答信号は変調され、前記回転に従って前記変調された応答信号を形成する、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
前記フィールド変調誘電材料は、複数のマイクロカプセルを含み、それぞれのマイクロカプセルは第１の側に正電極を、第２の側に負電極を備え、それぞれのマイクロカプセルは第１の反射係数を有する正に帯電した微粒子および第２の反射係数を有する負に帯電した微粒子を含む、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１８】
電気変調信号は、前記マーカーに第１の電界および第２の電界を発生させ、前記第１の電界は、前記正に帯電した微粒子を前記正電極に移動させ、前記負に帯電した微粒子を前記負電極に移動させ、それによって、前記第１の側に前記第１の反射係数を、前記第２の側に前記第２の反射係数を表示し、前記第２の電界は、前記正に帯電した微粒子を前記負電極に移動させ、前記負に帯電した微粒子を前記正電極に移動させ、それによって、前記第１の側に前記第２の反射係数を、前記第２の側に前記第１の反射係数を表示する、請求項１７に記載のセキュリティタグ。
【請求項１９】
前記応答信号は変調され、前記移動に従って前記変調された応答信号を形成する、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
前記問合せ信号は、２.４５ギガヘルツマイクロ波信号および９１５メガヘルツマイクロ波信号のうちの１つを含む、請求項１２に記載のシステム。
【請求項２１】
前記変調信号は、１ヘルツから１００キロヘルツまでの周波数の電界信号を含む、請求項１２に記載のシステム。
【請求項２２】
マイクロ波エネルギーに動作できるように応答し、ある反射係数を有する、フィールド変調誘電材料を含むマーカーで問合せ信号を受信するステップと、
前記問合せ信号に対する応答として応答信号を発生するステップと、
前記マーカーで変調信号を受信するステップと、
前記マーカーに対する前記反射係数を変化させることにより前記変調信号への応答である前記応答信号を変調して、変調された応答信号を形成するステップと、
を含む方法。
【請求項２３】
前記変調信号は、第１の電界および第２の電界を発生し、前記変調は、
前記第１の電界に対する応答として前記フィールド変調誘電材料内の複数のミクロスフィアを第１の方向に回転し、第１の側に第１の反射係数を表示して、第１の反射係数を形成するステップと、
前記第２の電界に対する応答として、前記複数のミクロスフィアを第２の方向に回転し、第２の側に第２の反射係数を表示して、第２の反射係数を形成するステップと、
を含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記第１の反射係数および第２の反射係数は、前記応答信号を変調し、前記変調された応答信号を形成する、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記変調信号は、前記マーカーに第１の電界および第２の電界を発生させ、前記変調は、
前記第１の電界に対する応答として正に帯電した微粒子をマイクロカプセルの正電極に、前記負に帯電した微粒子を前記マイクロカプセルの負電極に移動し、前記マイクロカプセルの第１の側に第１の反射係数を、前記マイクロカプセルの第２の側に第２の反射係数を表示して、第１の反射係数を形成するステップと、
前記第２の電界に対する応答として前記正に帯電している微粒子を前記負電極に、前記負に帯電している微粒子を正電極に移動し、前記第１の側に前記第２の反射係数を、前記第２の側に前記第１の反射係数を表示して、第２の反射係数を形成するステップと、
を含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２６】
前記第１の反射係数および第２の反射係数は、前記応答信号を変調して、前記変調された応答信号を形成する、請求項２５に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００６−４４１０（Ｐ２００６−４４１０Ａ）
【公開日】平成１８年１月５日（２００６．１．５）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２００５−１３８１０４（Ｐ２００５−１３８１０４）
【出願日】平成１７年５月１１日（２００５．５．１１）
【出願人】（５０２２９７７３７）センサーマチック・エレクトロニックス・コーポレーション (10)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月５日（２００６．１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１３８１０４（Ｐ２００５−１３８１０４）
【出願日】平成１７年５月１１日（２００５．５．１１）
【出願人】（５０２２９７７３７）センサーマチック・エレクトロニックス・コーポレーション (10)
【Ｆターム（参考）】
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