JPS5857797B2 - 物品探知装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電磁探知装置に関するもので、特に上記装置か
らの改良された実施を供与する新規な配置に関するもの
である。

仏画特許第７６３，６８１号（許可：１９３４年２月１
９日出願人： （Ｐｉｅｒｒｅ Ａｒｔｈｕｒ Ｐｉｃ
ａｒｄ ） ）は電磁探知システムの１つのタイプを示
し、本発明はこれに対し改良を加えた。

上記特許に開示されているように、探知されるべき物品
例えば図書館書籍にはパーマロイの様な特別の可飽和磁
性物質のターゲット又は印が付けられている。

探知さるべき物品を保存する区域からの戸口又は出口に
通ずる道路の近くには大きいコイルが配置されている。

上記コイルは交番電気信号にて付勢され、戸口区域の質
問区域（ｉｎｔｅｒｒｏｇａｔｉｏｎ ｚｏｎｅ ）
ｌこ対応する交番質問磁場をつくる。

上記パーマロイの印を付した書籍が上記交番質問磁場を
通過するとき、例えば上記の書籍が戸口を通って持ち出
されるとき、上記パーマロイの印は交番質問磁場エネル
ギーの一部を基本又は質問磁場の周波数の各種の高調波
において他の交番磁場に変える。

これらの高調波の中の選ばれた高調波がレシーバ−にて
探知される。

即ち、これらの高調波が探知される時警報が鳴る。

従来の電磁探知システムの他の１つが米国特許第３，５
００，３７３に示され述べられている。

上記システムにおいて、電磁波は質問区域内で、掃引さ
れた周波数でつくられ、該周波数の１つに同調する共振
回路を有するターゲットが電磁的かく乱をおこし、これ
が検知される。

本発明は前記タイプの電磁探知システムの改良を供与す
る。

本発明によれば、第一次電磁波を発する質問アンテナか
ら異なる場所において質問区域の附近に寄生共振回路が
おかれる。

上記寄生共振回路は第一次波の周波数において共振すべ
く同調させられる。

上記質問アンテナが付勢されるとき、該アンテナは誘導
的に寄生コイルに連結せられ、該アンテナによって寄生
回路を共振させる。

上記によって順次に第２次電磁波が同一の周波数におい
て寄生アンテナコイルから発せられ、更に均一な強さの
質問信号が質問区域を通じてつくられる。

寄生回路は質問アンテナとの電磁連結によって単独に付
勢せられ、そこで該寄生回路は質問アンテナからの第１
次波に対し、完全なる相と周波数の関係において保持さ
れる。

更に、寄生回路からの第２次波は質問アンテナからの第
１次波に対し９０度の相関係にあるので、これらの異な
った波の存在は相殺されることはない。

本発明の更に重要なる特徴は次に述べられる詳細な記載
を更に理解し易くし、本発明が当分野への寄与を更に認
め易くするためにむしろ広く概述した。

勿論、この後、本発明の特徴について追加することにな
るであろう。

当業者は本開示の基本となる考え方は本発明の目的を実
施するための他の配列の設計の基礎として容易に利用さ
れ得ることは認められることと思う。

従って、本開示が本発明の精神と範囲から逸脱しない様
な同等の配列を含むものとみなすことが重要である。

次に図面により、本発明の詳細な説明する。

第１図に示される物品探知装置は、例えば、図書館から
書籍、記録等が許可なく持ち去られることを防止するた
め図書館内に設置することができる。

この様な場合は探知さるべき物品にはパーマロイの様な
容易に飽和可能の磁性物質の薄い條片を有するターゲッ
ト又は印を付す。

探知すべき物品上に隠しておくことのできるターデッド
又は印は長さ約１８ＣｒＩｌ（フインチ）、巾約０．３
２ｃＩＩＬ（１／８インチ）、厚さ約０．０２５關（１
／１０００インチ）である。

第２図は本を探知するため、本１２の背に沿ってターゲ
ット又は印１０が置かれているところを示す（点線にて
示す）。

印１０は前記仏画特許第７６３．６８１号中に開示され
ているように、好ましくはパーマロイにてつくられる。

再度第１図において、図書館の閲覧室の様な探知区域か
らの出入通路を形成する戸口１４が示されている。

送信群１８と受信群２０よりなる１対の大きいアンテナ
群が戸口１４に隣接する閲覧室中の相対する両側におか
れている。

アンテナ群１８と２０は平行に配列されている。

人２２が閲覧室から戸口１４を通って出るとき、その人
はアンテナ群１８及び２０の間を通らねばならない。

アンテナ群１８及び２０の間の区域は質問区域２４を構
成し、該装置により、該装置上に生ずる電磁効果は後述
する通り、最初に質問区域に起る。

印１０をつけた本１２が人２２によって質問区域２４を
通って運ばれた場合、印１０は電磁的に探知装置と反応
し、警報を生ずる；しかし、ターゲットをつけた書籍が
閲覧室１６の中の他の位置で質問区域２４から遠い位置
におかれているときは相互作用も警報もつくられない。

そして、特別のターゲット又は印をつけていない物品は
質問区域を通っても警報はつくられない。

送信アンテナ群１８は平たい、広い本質的には長方形の
質問コイル２６を含み、このコイル２６は絶縁電線の数
回巻きからつくられている。

パネル又は支持手段（図示されず）を質問コイルを保持
するようにそなえることができる。

質問コイル２Ｇの端末はり−ド２８を経て発信器と増巾
器３０に連結されている。

そしてこれは次に調節ユニット３２によって調節される
べく連結されている。

発信機及び増巾器は質問コイル２６に本質的には単一周
波数の交流電流を供給する役をなす。

本発明はこの成分の細部には関係がないので、これらの
細部は説明しないこととする。

交流電流のコイルへの供給装置はよく知られており、こ
の種の装置が前記仏画特許第７６３，６８１号に述べら
れている。

同様に、調節ユニット３２の細部も本発明には本質的に
関係ないので述べないこととする。

調節ユニット３２は本質的には発信器と増巾器の大切の
切換えに役立つ。

例えば、人２２が質問区域２４に接近するとき、あるス
イッチ手段例えば光電装置又は床上の感圧スイッチが質
問区域への人の通過によってはたらくことができ、調節
ユニット３２はこのスイッチ手段に応答して発振器及び
増巾器３０を「入」に切換える。

送信アンテナ群１８はまた絶縁電線の数回巻よりつくら
れた平型の本質的には長方形のバイアスコイルを含んで
いる。

上記バイアスコイルは本質的には質問コイル２６のサイ
ズ及び形を有し、質問コイル２６の内に入れるか又は対
面しておくようにして取付けられる。

図示の目的でバイアスコイル３４は送信コイル内におい
た様に示されている。

バイアスコイルを置く配列は送信コイルのサイズ、形及
び位置にきっちりと従ってゆく様な配列ならば如何なる
配列も満足である。

バイアスコイル３４の端末はリード３６を経て、蓄電池
３８の様な直流バイアス電源及び加減抵抗器４０の様な
電流調節装置にコイル及び蓄電池と共に直列に連結して
いる。

直線チョークコイル４１は蓄電池３８と直列に連結され
、質問コイル２６から誘導せられる交流電流の循環に対
抗して保護する。

受信アンテナ群２０は質問コイル２６とバイアスコイル
３４の外形と同じ外形であり得る受信コイル４２にてつ
くられており、これらのコイルから質問区域２４の反対
側におかれている。

受信コイル４２の端末はリードを経て受信器４６に連結
されており、これは順次に警報４７に連結されている。

受信器４６は受信コイル４２に作用するコイル中の電磁
かく乱によって生ずるリード上の選択信号を探知できる
装置であり得る。

特に、受信器４６は受信コイル４２に作用する電磁かく
乱が、発信機と増巾器３０の周波数の１又はそれ以上の
ある選択された高調波（ｈａｒｍｏｎｉｃ ）の周波数
を含むとき出力信号を生ずる様に同調せられる。

警報４７は受信器４６からの出力に応答して、ベル又は
光の様な聴覚又は視覚の出力をつくり出すことのできる
装置であり得る。

受信機４６が出力を作用する警報をつくるとき、質問区
域の通路中の戸または回転木戸を閉鎖する手段を設ける
ことができる（図示されず）。

本発明は受信器４６の警報４７の特別の細部に頼ってい
ない。

そして単純化と明確化のためこれらの細部は省略された
。

適切な受信器と警報は既に前記仏画特許第７６３，６８
１号に詳しく述べられ示されている。

平たい、広い形状の寄生コイル５０は質問アンテナコイ
ル２６から質問区域２４の反対側に位置されるように示
されている。

寄生コイル５０はまた導電線の数回巻によってつくら八
本質的に質問アンテナコイル２６と同一サイズ、同一形
状を有している。

寄生コイル５０の図示の目的のため、受信コイル４２に
隣接して置くかまたは受信コイルと組ませる、しかし、
寄生コイルを質問アンテナコイル２６の反対側におく配
列は何れも満足なものである。

好ましくは、寄生コイルは発信アンテナコイルに平行で
一直線に整列さるべきである。

寄生コイル５０の端末はり一部５２を経て、コンデンサ
ー５４を横切り連結され、共鳴電気回路を形成する。

第１図にはコンデンサー５４はたゾ１個のみ示されてい
るが、回路に適量の静電容量を与えるために数個のコン
デンサーを相互に直列又は並列に連結できることを理解
すべきである。

コンデンサー５４の静電容量は、質問発振器と増巾器３
０が質問アンテナコイル２６を駆動するときの周波数に
等しい共鳴周波数を有する共鳴電気回路を形成する様に
寄生コイル５０のインダクタンスに従って選択される。

寄生コイル５０とコンデンサー５４によって形成された
共鳴電気回路は送信システムにも受信システムにも連結
されないことは留意すべきである。

探知システムの操作において、調節ユニット３２によっ
て発信器と増巾器３０は交流電流を質問コイル２６に供
給する。

これによって順次に交番電磁質問波が質問区域２４の中
につくられる。

上記の波はこＸでは「第１次質問波」と呼はれるもので
ある。

好ましきシステムにおいては、第１次質問波の周波数即
ち基本周波数は２．５キロヘルツである。

受信機は２．５キロヘルツの基本周波数に同調せずして
、前記周波数のある選択された高調波もしくは第６番（
ｔｈｅ ５ｉｘｔｈ ） （即ち１５キロヘルツ）の様
な同数の高調波に同調せられる。

今、人２２が探知物品を運ぶ時、例えば書籍１２を質問
区域２４の中に運ぶ時、書籍１２上のパーマロイターゲ
ット１０はこの上に投射される交番電磁質問波のエネル
ギーの一部を基本周波数（２，５キロヘルツ）の高調波
である周波数で他の交番電磁波に変える。

次のことが発見された、即ちパーマロイの薄い條片はこ
れらの条件のもとに、他の物質より大きい振巾の第６番
高調波をつくる。

従って、基本周波数の第６番高調波において信号を監視
することにより、パーマロイ條片で特に印をつけられた
物品のみ探知することができる。

この第６番高調波探知は受信コイル４２と受信器４６を
組合せて適切な周波数流過手段を与えることにより成し
遂げられる。

上記の様な流過手段はよく知られ、適当な手段が、前記
の仏画特許第７６３，６８１号１こ記載されている。

受信機４６が第６番高調波（即ち１５キロヘルツ）にお
いて電磁波の存在を探知するときは、受信器４６は信号
を警報４７に送り、書籍１２又は活性印１０をもつ物品
の存在を知らせる。

バイアスコイル３４と該コイルを通って予め定められた
値の直流を供給する手段をもつバイアスシステムはター
ゲット１０の応答を改良するに役立つ。

上記の方式はニージン、ビー、ノビコツの名前にて、本
発明の譲受人に譲渡された共同未決出願第７１５，５６
８号（特開昭５３−４８４９９号公報）に詳細に記載さ
れている。

本発明の寄生コイル５０とコンデンサー５４は質問アン
テナコイル２６のみによるより質問区域を通過する電磁
質問波の均一な分布を与えるに役立っている。

上記のことは質問区域２４を横切って質問コイル２６と
寄生コイル５０の間を誘導的に連結し、寄生コイル５０
とそのコンデンサー５４を有する共振回路中に電流を誘
導することにより威し遂げられる。

コイル５０とコンデンサー５４は質問アンテナコイル２
６が付勢せられる周波数において共振すべく選ばれるか
ら、最高の連結が得られ、大きい電流が寄生回路に誘導
せられる。

上記の大きい電流はそれ自体で質問区域において電磁波
を発生する。

この寄生コイル５０から出る電磁波はこ＼では「第２次
質問波」と呼ばれている。

これらの第２次波は質問区域２４を横切り質問アンテナ
コイルから生ずるので、これら第２次波は質問アンテナ
コイルから直接に出る第１次質問波と略同し、電磁場の
強さの分布を質問区域を通じて−そう均一にする。

さて、ターゲット１０が質問区域２４の受信機側にある
ときは、ターゲット１０は質問アンテナコイル２６から
は直接に最小の電磁場強さを受けるが、寄生アンテナコ
イル５０からは最大の電磁場強さを受ける。

その大きいサイズと質問アンテナコイル２６との事実上
の連結により寄生コイル５０は別途に付勢されなくとも
、大きい電磁場を供与することができる。

上記の連結は、寄生コイル５０が大体質問アンテナコイ
ル２６と同じサイズ同じ形状で、質問アンテナコイルに
平行して一直線に整列されているときは最大となる。

また寄生アンテナコイル５０からの第２次質問波は質問
アンテナコイルによって生ずる第１次質問波により干渉
されないことが発見された。

これは寄生アンテナコイル５０によって生ずる第２次波
が質問アンテナコイル２６によって生ずる第１次波と正
確に相が９０度ずれているからである。

そこで質問１ス域２４においてはいずこでも波の相殺（
ｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ ）は起らない。

尚、寄生アンテナコイル５０によって生ずる第２次質問
波は質問アンテナコイル２６と寄生アンテナコイル５０
間の連結に起因するから、この２つのコイルから出る波
は確実に相関係があり、従って、ドリフト又は同期化と
いう問題には出合わないということが認められるであろ
う。

第３図及び第４図は本発明の実施上好ましいアンテナ配
置を示す。

第３図に示されている通り戸口１４の相対する両側に夫
々第１図の送信アンテナ１８と受信アンテナ２０に対応
する送信アンテナパネル６０と受信アンテナパネル６２
が設けられている。

送信アンテナパネル６０は床に沿って延びる長方形箱用
基体６４と対角線に片寄っているが部分的に相互に交わ
る一対の長方形開放フレーム６６及び６８を有する。

上記フレーム自体は中空であり送信器及びバイアスコイ
ルを包囲支持している。

受信パネルも同様の構造を有し、また基体７０を有し、
該基体の上に対角線に片寄り、部分的に相互に変わる開
放長方形フレームγ２及び７４が取付けられている。

フレーム７２及び７４は受信器及び寄生アンテナコイル
を包囲支持している。

フレーム６６．６Ｂ、７２及び７４を支える基体６４及
び１０は送信器、バイアス、調節、寄生回路、受信器及
び警報部分を含む装置の各種の電気的構成要素を包むに
用いることができる。

第４図においては、長方形開放フレーム７２及び７４に
対応しその内側に嵌合する第１次及び第２次受信コイル
７６及び７８が供与されている。

コイル７６及び１８は反対方向に巻かれ、交差線８０に
よって示される通りこの両コイルは直列に連結されてい
る。

コイル７６及び７８はリード４４を経て、受信器４６と
警報４７に連結されている。

（第４図には示されていない）コイル７６及び７８が交
番電磁場の存在によって付勢せられるとき、両コイルは
リード４４の中に交番電気信号を生じ、これらの信号を
受信器４６に供給する。

若し、上記信号が受信器が同調する特に高調波（即ち質
問周波の第６番高調波）において成分を含むならば、受
信器は信号を生じて警報４γを作動させる。

又、第４図に示される通り、フレームＴ２及び７４に対
応し、その内側に嵌合する第１及び第２寄生コイル８２
及び８４が供与されている。

寄生コイル８２と８４は交差線８６を経て直列に連結し
、倒れも同一方向に巻かれている。

コイル８２及び８４の端末はリードを経て、寄生コンデ
ンサー５４に連結されている。

この配列において、寄生コンデンサー５４は基体７０中
に取付けられた平行に連結されたコンデンサーのバンク
であり得る。

フレーム６６及び６８の内側に入られる送信器及びバイ
アスコイルは図面には示されていない。

しかし、これらは好ましくは前記の共同未決出願第７１
５，５６８号に示されたものと同一である。

こ＼に記載されている通り、アンテナコイルは夫夫フレ
ーム６６及び６８の何れかの中に含まれる２つのコイル
を有す。

これらのコイルは同方向に巻かれ直列に連結されている
。

バイアスコイルはまた、夫々がフレーム６６及び６８の
何れかに入れられている２つのコイルを有する。

バイアスコイルはまた直列に連結されるが、しかし反対
方向に巻かれている。

好ましき配列においては送信アンテナパネル６０のフレ
ーム６６及び６８と受信パネル６２のフレ′−ム７２及
び７４は夫々各側に沿って約７５ｃｒｆＬ（３０インチ
）延び水平方向（寸法ｕ ａｎ ）に約２５Ｃ７７Ｌ（
１０インチ）、垂直方向（寸法ｎｂ”）に約３８Ｃｒｒ
Ｌ（１５インチ）重複している。

受信アンテナパネル６２のフレーム７２及び７４は送信
アンテナパネル６０のフレーム６６及び６８と大体同一
サイズ、同一配列である。

又受信コイル１６及びγ８と寄生コイル８２及び８４と
は本質的に質問コイルと同形、同サイズ、同配列である
。

又寄生コイルがフレーム６６及び６８の中に入れられた
質問コイルと一直線に整列していることは留意すべきで
ある。

そこで最高の誘導連結は質問区域を横切って送信コイル
と寄生コイルの８２．８４との間において得られる。

第３図及び第４図の装置は第１図の装置と同一形式にて
操作される。

しかし、第３図及び第４図の配列に用いられる特別のア
ンテナ形状は好ましい。

例数なれば、それらのアンテナ形状は異なつた配置方向
の磁場成分の分布を改良し、従ってすべての可能の出口
通路及びターゲット形状に対し、より好い応答を与える
。

こＸで述べられた寄生コイル配列は送信コイル中に流れ
る電流の量を寄生コイルなしで必要とされていた量の半
分に減らすことができること及び装置の性能が寄生コイ
ルの供与する均一な電磁場の分布のため大きく改良され
ることが発見された。

こ＼に記載したものは本発明の好適形のみであり、本発
明が属する分野の当業者にとっては、本発明を理解した
後、各種の変更及び修正を本発明の精神及び範囲を逸脱
することなく行うことができるのは明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が具体化された物品探知装置の一部図式
化した斜視図、第２図は第１図の装置によって探知可能
のようにターゲット又は印を取付けた書籍の斜視図、第
３図は第１図と同様の斜視図であるが、部品探知装置に
おけるアンテナの好ましき配列を示す図、第４図は第３
図のアンテナ配列の詳細を示す分解斜視図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 特に印をつけられた物品の無許可通過を質問区域を
   通して探知する装置において： 送信手段；上記送信手段に含まれ且つ上記質問区域の附
   近に位置付けされた質問アンテナコイル；上記質問区域
   中に電磁波を生成するため付勢さるべく質問アンテナに
   連結された電気発振手段；上記質問区域附近に位置付け
   された受信アンテナコイル；上記受信アンテナコイルに
   連結され、保護された物品上のターゲットと上記質問ア
   ンテナコイル（こよって生ずる電磁波との相互作用によ
   って起る予め定めたる電磁かく乱に応答すべく警報信号
   をつくるため操作される受信手段；上記質問区域附近に
   て上記質問アンテナコイルから異る場所に位置付けされ
   た寄生アンテナ回路；上記寄生アンテナコイルに連結し
   、上記電気発振器によって生ずる周波数と事実上同一の
   共振周波数を有する共振回路を形成するコンデンサ一手
   段；を有することを特徴とする物品探知装置。 ２ 上記寄生コイルが上記質問アンテナコイルから上記
   質問区域の反対側に位置付けされていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項による物品探知装置。 ３ 上記寄生コイルが上記質問アンテナコイルと事実上
   一直線に整列して位置付けされていることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項による物品探知装置。 ４ 上記寄生コイルが上記質問アンテナコイルに事実上
   平行に配列されていることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項による物品探知装置。 ５ 上記寄生コイルが上記質問アンテナコイルと事実上
   同一サイズであることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項による物品探知装置。 ６ 上記寄生コイルが上記質問区域を横切って上記質問
   アンテナコイルに誘導的に連結されていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項による物品探知装置。 Ｉ 上記共振回路が上記質問アンテナとの誘導連結を通
   じて単独に付勢さるべく配列されていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項による物品探知装置。 ８ 上記寄生コイルが上記受信アンテナコイルに隣接し
   て位置付されていることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項による物品探知装置。 ９ 上記の寄生アンテナコイルにより生成される電磁波
   が上記の質問アンテナコイルにより生成される電磁波に
   対し実質的に９０度の相関係で生成されることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項による物品探知装置。 １０特許請求の範囲第１項による特に印をつけられた物
   品の無許可通路を質問区域を通して探知する装置で、上
   記送信手段はさらに上記質問アンテナコイルに隣接した
   バイアスコイルを含み、且つ上記バイアスコイルは電気
   バイアス源１こ連結されて連続磁気バイアスを上記質問
   アンテナによってつくられる磁場パターンに供与するこ
   とを特徴とする物品探知装置。 １１ 上記バイアスコイルが上記質問アンテナによって
   つくられる磁場パターンと本質的に同一の磁場パターン
   を上記質問区域の中につくるべく形成されることを特徴
   とする特許請求の範囲第１０項による物品探知装置。 １２上記質問アンテナによって生成せられる磁場の強さ
   と形状に相当する強さと形状を有する連続磁気バイアス
   が供与されることを特徴とする特許請求の範囲第１０項
   による物品探知装置。