磁気ヘッド装置
【課題】磁気ヘッドからの出力波形の一部分において出力が変化していても出力変動を抑えることが可能な磁気ヘッド装置を提供する。
【解決手段】磁気情報記録媒体に記録された情報を再生する磁気ヘッド１と、磁気ヘッド１により再生された再生信号を利得で増幅する増幅部２と、増幅された再生信号を所定の周期でサンプリングし、デジタル信号に変換して出力するＡ／Ｄ変換部３と、デジタル信号の出力値を既定の出力基準値と比較する信号比較部４ａと、この出力値が出力基準値より大きい場合又は小さい場合に、この出力値を出力基準値に近づけるように利得を調整する利得制御部４ｂと、を有することを特徴とする。
【解決手段】磁気情報記録媒体に記録された情報を再生する磁気ヘッド１と、磁気ヘッド１により再生された再生信号を利得で増幅する増幅部２と、増幅された再生信号を所定の周期でサンプリングし、デジタル信号に変換して出力するＡ／Ｄ変換部３と、デジタル信号の出力値を既定の出力基準値と比較する信号比較部４ａと、この出力値が出力基準値より大きい場合又は小さい場合に、この出力値を出力基準値に近づけるように利得を調整する利得制御部４ｂと、を有することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気情報記録媒体に記録された磁気情報を再生する磁気ヘッド装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、磁気情報を記録する磁気記録媒体としては、クレジットカード，プリペイドカード又はキャッシュカード等のカード状媒体がある。このカード状媒体に形成された磁気ストライプには、例えば固有情報等の磁気情報が記録されている。
磁気データをカード状媒体に記録する際には、例えば、２種類の周波数の組み合わせからなるＦＭ変調方式（Ｆ２Ｆ方式）が用いられる。ＦＭ変調方式で記録された磁気情報を再生するにあたって、カード状媒体の磁気ストライプに対して相対的に磁気ヘッドを接触・摺動させ、磁気情報をアナログ信号として取得した後、アナログ信号をＡＭＰ回路により増幅し、復調回路によりデジタル信号に変換したものがＣＰＵに取り込まれる。
カード状媒体に記録された磁気情報を再生する磁気ヘッド装置において、ヘッドアンプの利得調整を自動で行うことができるものは知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の磁気記録情報再生装置（磁気ヘッド装置）は、初めに初期ゲインを設定した後に、磁気カードを取り込み、カード出力をＡＤコンバータで測定した後に、磁気カードを停止する。磁気記録情報再生装置は、このカード出力が設定基準値より大きい場合はゲイン（利得）をマイナス１し、逆の場合はプラス１する。磁気カードリーダは、再び磁気カードを動かして、データを読み出し、磁気カードを停止して上記と同じ動作を繰り返す。磁気記録情報再生装置は、カード出力が設定基準値に一致するまでこの動作を繰り返してゲインを設定し、磁気カードのデータを読み出す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平３−１２００８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の磁気記録情報再生装置（磁気ヘッド装置）では、カード出力が設定基準値に一致するまで、何度も磁気カードを取り込む必要があり、ゲイン設定までに手間がかかるという問題があった。
【０００６】
また、特許文献１に記載の磁気記録情報再生装置は、標準カードを用いてゲインを設定するものであるから、個々の磁気カードによる出力のバラツキ、磁気ヘッドの磨耗による出力の低下、カード搬送速度変化などによる出力変動には対応できないため、読取エラーを起こす場合があるという問題もあった。
【０００７】
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、その目的は、磁気ヘッドからの出力波形の一部分において出力が変化していても出力変動を抑えることが可能な磁気ヘッド装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以上のような課題を解決するために、本発明は、以下のものを提供する。
【０００９】
（１） 磁気情報記録媒体に記録された情報を再生する磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドにより再生された再生信号を利得で増幅する増幅部と、増幅された前記再生信号を所定の周期でサンプリングし、デジタル信号に変換して出力するＡ／Ｄ変換部と、前記デジタル信号の出力値を既定の出力基準値と比較する信号比較部と、前記出力値が前記出力基準値より大きい場合又は小さい場合に、前記出力値を前記出力基準値に近づけるように前記利得を調整する利得制御部と、を有することを特徴とする磁気ヘッド装置。
【００１０】
本発明によれば、増幅部で増幅された再生信号を所定の周期でサンプリングしたサンプリング信号をデジタル信号に変換し、このデジタル信号の出力値を既定の出力基準値と比較して、出力値が出力基準値より大きい場合又は小さい場合に出力値を出力基準値に近づけるように利得を調整することにより、１回の磁気情報記録媒体の取り込みで利得の設定が終了するので、従来技術と比べて簡単に利得を設定することができる。
【００１１】
また、本発明に係る磁気ヘッド装置は、再生信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部のサンプリングを利用して出力値と出力基準値を比較し、サンプリング毎に利得を調整するから、出力波形の一部分において出力が変化していても、出力変化に追従して利得を制御して出力変動を抑えることができ、磁気情報記録媒体に記録された情報の読み取り性能を向上することができる。
【００１２】
（２） 前記利得制御部は、前記出力値と前記出力基準値との出力差に対して一定の割合で、前記出力値を前記出力基準値に近づけるように前記利得を調整することを特徴とする磁気ヘッド装置。
【００１３】
本発明によれば、出力差に対して一定の割合で利得を調整することにより、１回のサンプリングで出力差の全てを打ち消すように利得を調整するのではなく、複数回のサンプリングにおいて徐々に利得を調整するから、一定の割合で利得を変化させることができる。このため、増幅された出力波形が滑らかに変化するので、一定の振幅の出力波形を得ることができる。
【００１４】
（３） 前記利得制御部は、前記出力値と前記出力基準値との出力差に対して３５〜６５％の割合で、前記出力値を前記出力基準値に近づけるように前記利得を調整することを特徴とする磁気ヘッド装置。
【００１５】
本発明によれば、複数回のサンプリングにおいて適正に利得を調整することができ、一定の割合で利得を変化させることができる。このため、増幅された出力波形が滑らかに変化するので、読み取りエラーを回避することができる。
【００１６】
（４） 前記信号比較部は、１サンプリング毎に前記デジタル信号の出力値を既定の出力基準値と比較することを特徴とする磁気ヘッド装置。
【００１７】
本発明によれば、１サンプリング毎に利得を調整することができるから、出力波形の一部分において出力値が変化していても、出力変化に追従して利得を調整（制御）して出力変動を抑えることができ、磁気情報記録媒体に記録された情報の読み取り性能を更に向上することができる。
【００１８】
（５） 前記デジタル信号を記憶する記憶部を備え、前記信号比較部が前記記憶部に記憶されたデジタル信号の出力値を前記出力基準値と比較することを特徴とする磁気ヘッド装置。
【００１９】
本発明によれば、再生信号をＡ／Ｄ変換したデジタル信号を全て記憶部に取り込んだ後に、デジタル信号の出力値を出力基準値と比較して可変利得を調整することができる。
【００２０】
（６） 記磁気ヘッド装置を備えた磁気カードリーダであることを特徴とする磁気カードリーダ。
【００２１】
本発明によれば、磁気カードリーダが、個々の磁気カードによる出力のバラツキ、磁気ヘッドの磨耗による出力の低下、カード搬送速度変化などによる出力変動を抑制して磁気カードの読み取りエラーを回避することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る磁気ヘッド装置は、サンプリング毎に利得を調整することができるから、磁気ヘッドからの出力が変化していても、出力変化に追従して利得を調整（制御）して出力変動を抑えることができ、読み取り性能を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１（Ａ）】本発明の実施の形態に係る磁気ヘッド装置を備えた磁気カードリーダの制御系を示すブロック図である。
【図１（Ｂ）】本発明に係る磁気ヘッド装置の一実施例を示す構成図である。
【図２】本発明に係る磁気ヘッド装置の一実施例を示すフローチャートである。
【図３】利得調整を行わない場合の出力波形を示す図である。
【図４】利得調整を行った場合の出力波形を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
磁気ヘッド装置を備えた磁気カードリーダにおいては、Ｆ及び２Ｆという２種類の周波数の組み合わせによって、"０"または"１"からなる２値のデータ信号を記憶するＦＭ変調方式が一般に知られている。このＦＭ変調方式によって記録された磁気情報の再生時には、カード状媒体の磁気ストライプに対して相対的に磁気ヘッドが接触・摺動することにより、磁気情報をアナログ信号の形態で再生し、磁気情報をアナログ信号として取得した後、アナログ信号をＡＭＰ回路により増幅し、復調回路によりデジタル信号に変換し、２値のデータ信号を復調するようになっている。
【００２５】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２６】
［磁気カードリーダの制御系の構成］
図１（Ａ）は、本発明の実施の形態に係る磁気ヘッド装置を備えた磁気カードリーダの制御系を示すブロック図である。図１（Ｂ）は、本発明の実施の形態に係る磁気ヘッド装置１０の一実施例を示す構成図である。
【００２７】
図１（Ａ）において、本発明の実施形態に係る磁気ヘッド装置１０を備えた磁気カードリーダの制御系１００は、主として、磁気ヘッド装置１０と、磁気ヘッド装置１０を含めた磁気カードリーダ全体を制御する回路して、ＣＰＵ６、ＲＡＭ６１、ＲＯＭ６２とを、主に備えている。ＣＰＵ６は、磁気カードリーダ全体の制御中枢を司るものであって、磁気ヘッド装置１０を含めた磁気カードリーダの統合的な制御を行う。ＲＯＭ６２には、磁気カードリーダが、カード状媒体に記録された磁気情報の読取りや磁気記録媒体への磁気情報の記録を行うための基本プログラム等が格納されており、ＲＡＭ６１は、ＣＰＵ６のワーキングエリアとして機能する。なお、ＲＡＭ６１及び／又はＲＯＭ６２は、ＣＰＵ３１内に組み込まれていてもよい（内蔵ＲＯＭ等）。
また、磁気カードリーダの制御系１００は、ＲＳ２３２Ｃ等の通信インターフェース（図示せず）を介してＨＯＳＴコンピュータ等の上位装置２００と通信する。
【００２８】
［磁気ヘッド装置の構成］
磁気ヘッド装置１０は、図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、磁気ヘッド１と、磁気ヘッド１から出力される磁気信号を処理する回路として、ＡＭＰ回路、復調回路が構成され、処理された信号をＣＰＵ６に送信する通信インターフェイス５を有している。磁気ヘッド１により再生されたアナログ信号は、ＡＭＰ（増幅）回路２において増幅・波形整形され、復調回路３、４において復調された後（読み取り信号の２値化、すなわちＡ／Ｄ変換などを行った後）、ＣＰＵ６に送られる。なお、Ａ／Ｄ変換を行う復調回路３、４は、ＣＰＵ６に内蔵されていても構わない。また、ＣＰＵ６は、ＲＳ２３２Ｃ等の通信インターフェースを介して上位装置２００と通信する。
【００２９】
つぎに、磁気ヘッド装置１０について、より具体的な構成を図１（Ｂ）を用いて説明する。磁気ヘッド装置１０は、磁気情報記録媒体としてのカード状媒体に記録された情報を再生する磁気ヘッド１と、磁気ヘッド１により再生された再生信号を可変利得で増幅する増幅部２と、増幅された再生信号を所定の周期でサンプリングし、デジタル信号に変換して出力するＡ／Ｄ変換部３と、デジタル信号の出力値を既定の出力基準値と比較する信号比較部４ａと、この出力値が出力基準値より大きい場合又は小さい場合に、この出力値を出力基準値に近づけるように可変利得を調整する利得制御部４ｂと、を有する。すなわち、増幅部２は、図１に示すＡＭＰ回路３に対応し、復調回路はＡ／Ｄ変換部３及び制御部４に対応している。
【００３０】
本実施形態において、図１（Ｂ）に示すように、磁気ヘッド１は、磁気ヘッドＴｒ１と、磁気ヘッドＴｒ２と、磁気ヘッドＴｒ３とを有しており、３チャンネル磁気ヘッドと呼ばれている。具体的には、カード状媒体上には、情報が記録された一本の磁気ストライプが形成されている。この磁気ストライプには、３本の磁気トラックが分割して形成されており、この分割された各磁気トラック位置に対応して独立した磁気ヘッドＴｒ１、Ｔｒ２、Ｔｒ３が配置されている。これにより、磁気ストライプ上に形成された３本の磁気トラックは、各磁気ヘッドＴｒ１、Ｔｒ２、Ｔｒ３を用いて個別に記録されている情報を再生している。
増幅部２は、磁気ヘッド１により再生された再生信号を可変利得で増幅する。具体的には、磁気ヘッドＴｒ１により再生された再生信号を増幅する可変利得のオペアンプ２ａと、磁気ヘッドＴｒ２により再生された再生信号を増幅する可変利得のオペアンプ２ｂと、磁気ヘッドＴｒ３により再生された再生信号を増幅する可変利得のオペアンプ２ｃとを有する。
【００３１】
本実施形態では、磁気ヘッド１には、切替スイッチ１２を介して、カード状媒体の取り込みを検知するカード検知回路１１が設けられている。
カード検知回路１１は、カード状媒体を取り込んだときに磁気ヘッド１より発生するアナログ信号が設定された閾値を越えるとカード検知信号を出力し、上位装置に送信する。上位装置は、カード検知信号を受信すると、磁気ヘッド装置１０にウェイクアップ信号を送信する。
切替スイッチ１２は、上位装置からウェイクアップ信号を受信すると、磁気ヘッド装置１０を待機状態から動作状態に切り替える。
磁気ヘッド装置１０は、待機状態では、各トラックの切替スイッチ１２をカード検知回路１１側に切り替えており、上位装置からウェイクアップ信号を受信すると、各トラックの切替スイッチ１２を増幅部２側（動作状態）に切り替える。
【００３２】
なお、磁気ヘッド装置１０は、上位装置からのウェイクアップ信号を待たずに、カード検知回路１１からのカード検知信号のみで切替スイッチ１２を動作状態に切り替える構成にしてもよい。
【００３３】
Ａ／Ｄ変換部３は、アナログ信号に対して充分早いクロックでサンプリングして、アナログ信号のサンプリングデータをデジタル値に変換し、デジタル信号として出力する。
アナログスイッチ２１は、磁気ヘッドＴｒ１〜３のうち１つの磁気ヘッドを選択し、選択された磁気ヘッドで再生されたアナログ信号をＡ／Ｄ変換部３に取り込む。
２２はバッファアンプであり、Ａ／Ｄ変換部３に入力されるアナログ信号のノイズを抑制している。
【００３４】
図１（Ｂ）において、４は、ＣＰＵ又はロジック回路により構成される制御部であり、信号比較部４ａと、利得制御部４ｂと、その他制御部を有する。制御部４には発信回路４３を設けており、Ａ／Ｄ変換部３でアナログ信号をデジタル信号に変換するためのクロックを生成する。また、制御部４には、第１記憶部４１、第２記憶部４２を設けてある。第１記憶部４１は、ＳＲＡＭなどの記憶装置であり、Ａ／Ｄ変換部３で変換されたデジタル信号を記憶する。第２記憶部４２は、レジスタなどの記憶装置であり、予めセットされた出力基準値を記憶している。なお、出力基準値は、予めセットされたものに限らず、読み取りの度に設定するものであってもよい。
【００３５】
信号比較部４ａは、１回のサンプリング毎に、デジタル信号の出力値を既定の出力基準値と比較する。なお、信号比較部４ａは、数サンプリング毎に出力値を出力基準値と比較する構成としてもよく、ピーク出力値のみを出力基準値と比較する構成としてもよい。また、信号比較部４ａは、Ａ／Ｄ変換部３で変換されたデジタル信号を全て第１記憶部４１に取り込んだ後に、第１記憶部４１に記憶された出力値と出力基準値を比較するように構成してもよい。
【００３６】
利得制御部４ｂは、上位装置２００よりウェイクアップ信号を受信すると、増幅部２を構成する各オペアンプ２ａ，２ｂ，２ｃの利得を初期値に設定し、１回のサンプリング毎に利得調整をする。利得制御部４ｂは、出力値が出力基準値になるように、出力値が出力基準値より大きい場合には、初期値にセットされた利得を減少し、出力値が出力基準値より小さい場合には、初期値にセットされた利得を増加する。なお、増幅部２のオペアンプ２ａ，２ｂ，２ｃは、次の動作クロックで可変利得の設定が更新され、更新された利得でアナログ信号を増幅する。
【００３７】
本実施形態では、つぎのようにして利得を求めて、調整している。
例えば、現在の出力値Ａ<出力基準値Ｂの場合には、出力値Ａ×α＝Ａ０により、仮の調整出力値Ａ０を求める。次に、仮の調整出力値Ａ０と出力基準値Ｂとの差を取り、その差に基いて、出力基準値Ｂに近づくような新たな利得α'を計算し求める。
この新たな利得α'が、次のサンプリング時に出力された出力値に対して、仮の調整出力値を求める際の利得となる。
【００３８】
ここで、出力基準値Ｂに近づくような新たな可変利得α'としたのは、つぎのような理由からである。
利得を調整する場合に、１回のサンプリングで出力差の全てを打ち消す、すなわち、出力基準値Ｂとするように利得を調整すると、つぎのサンプルリング時に出力された出力波形に段差を生じ易くなるため好ましくない。そこで、出力差に対して例えば３５〜６５％の範囲の一定割合で徐々に出力基準値に近づけるように、利得を調整するようにしている。これにより、ノイズによる影響を取り除いて一定の振幅の出力波形を得ることができる。本実施形態の利得制御部４ｂは、出力差に対して５０％に相当する値で利得を増減する。このようにして、利得制御部４ｂは、デジタル信号の出力値と既定の出力基準値との出力差に対して一定の割合で利得を調整している。
【００３９】
［磁気記録情報の再生方法］
図２は、本発明に係る磁気ヘッド装置の一実施例を示すフローチャートであり、利得の調整手順を示している。
【００４０】
磁気カードリーダなどに適用可能な磁気ヘッド装置においては、Ｆ及び２Ｆという２種類の周波数の組み合わせによって、"０"または"１"からなる２値のデータ信号を記憶するＦＭ変調方式が一般に知られている。このＦＭ変調方式によって記録された磁気情報の再生時には、カード状媒体の磁気ストライプに対して相対的に磁気ヘッドが接触・摺動することにより、磁気情報をアナログ信号の形態で再生し、磁気情報をアナログ信号として取得した後、アナログ信号をＡＭＰ回路により増幅し、復調回路によりデジタル信号に変換し、２値のデータ信号を復調するようになっている。
【００４１】
上述のとおり、磁気情報をカード状媒体に記録する際には、例えば、２種類の周波数の組み合わせからなるＦＭ変調方式（Ｆ２Ｆ方式）が用いられる。ＦＭ変調方式で記録された磁気情報を再生するにあたって、カード状媒体の磁気ストライプに対して相対的に磁気ヘッド１を接触・摺動させ、磁気情報をアナログ信号として取得した後、アナログ信号をＡＭＰ回路２により増幅し、復調回路３、４によりデジタル信号に変換したものがＣＰＵ６に取り込まれる。
磁気ヘッド装置１０は、カード状媒体を取り込むと、磁気ヘッド１よりアナログ信号が出力される。カード検知回路１１は、このアナログ信号が設定された閾値を越えるとカード検知信号を出力し、上位装置２００に送信する。上位装置２００は、カード検知信号を受信すると、磁気カードリーダのＣＰＵ６にウェイクアップ信号を送信する。ＣＰＵ６は、上位装置２００からウェイクアップ信号を受信すると、切替スイッチ１２を待機状態から動作状態に切り替える。
【００４２】
磁気ヘッド１で再生されたアナログ信号は、初めに利得（ゲイン）を初期値にセットされたオペアンプ２ａ，２ｂ，２ｃを有する増幅部２で増幅される（Ｓ１）。
【００４３】
その後、Ａ／Ｄ変換部３は、アナログ信号に対して充分早いクロックでサンプリングして、アナログ信号のサンプリングデータをデジタル値に変換して出力する（Ｓ２）。
磁気ヘッド１が複数の磁気ヘッドＴｒ１〜３を有する場合、磁気カードリーダ１０は、アナログスイッチ２１にて１つの磁気ヘッドを選択し、選択された磁気ヘッドで再生されたアナログ信号をＡ／Ｄ変換部３に取り込む。
【００４４】
信号比較部４ａは、１回のサンプリング毎に、Ａ／Ｄ変換部３からのサンプリングデータの出力値（デジタル値）Ａと、予めメモリ４２にセットされた出力基準値Ｂを比較する（Ｓ３）。
【００４５】
利得制御部４ｂは、出力値Ａが出力基準値Ｂになるように、出力値Ａが出力基準値Ｂより大きい（Ａ>Ｂ）場合には、初期値にセットされた利得を減少し、出力値Ａが出力基準値Ｂより小さい（Ａ<Ｂ）場合には、初期値にセットされた利得を増加する（Ｓ４，Ｓ５）。
【００４６】
本発明の磁気ヘッド装置１０は、出力値Ａと出力基準値Ｂの出力差｜Ａ−Ｂ｜の全てを打ち消すように利得を調整するのではなく、出力差｜Ａ−Ｂ｜に対してある一定の割合（例えば５０％）に相当する値で利得を増減する。これにより、磁気ヘッド装置１０は、出力値Ａと出力基準値Ｂの差が大きい場合でも、利得を急激に変化させないから、出力波形に段ができて読み取りエラーが生じるのを回避することができる。
【００４７】
Ｓ２からＳ５の動作は、サンプリングが終了するまで行われる（Ｓ６）。
この一連の動作のうち、出力値Ａと出力基準値Ｂの比較及び利得の調整は、Ａ／Ｄ変換部３で変換されたデジタル信号を全て第１記憶部４１に取り込んだ後に処理してもよい。
【００４８】
［磁気記録情報の復調方法］
磁気ヘッド装置１０は、増幅部２で増幅され、Ａ／Ｄ変換部３でＡ／Ｄ変換されたデジタル信号より、制御部４にて波形のピーク（山、谷）を検出する。また、制御部４では、検出されたピーク位置より、ピークとピークの間隔を計測し、この間隔（インターバル）が基準インターバルから設定される閾値を越える時は"０"、閾値以下の時は"１"と判定される。判定された各デジタル信号は、インターフェイス（シリアルＩＦロジカル）５を介してＣＰＵ６に送信される。
【００４９】
この閾値は、カード状媒体をモータにより一定速度で搬送するモータ式磁気カードリーダでは、磁気記録密度・カード搬送速度に応じて固定値となり、カード状媒体を手で走査する手動式磁気カードリーダでは、過去のインターバルから設定される。
【００５０】
磁気ヘッド装置１０は、上記の一連の動作を取り込んだ全データに対して行い、リード結果を制御部４よりリードクロック、リードデータ信号、リードイネーブル信号にて、ＣＰＵ６（または上位装置２００）に送信する。リードクロックはリードデータを読むタイミングを示す信号であり、リードデータは０、１で表現されたデジタルの磁気情報であり、リードイネーブルは磁気情報のリードが有効であることをＣＰＵ６（または上位装置２００）に通知する信号である。リードイネーブル信号がＯＮのとき、ＣＰＵ６はリードデータを取り込む。リードクロック、リードデータ信号、リードイネーブル信号は、直接上位装置２００に送信してもよいし、シリアルＩＦロジック５を経由して汎用ＩＦ（ＵＳＢ，ＲＳ２３２Ｃ）を内蔵したＣＰＵ６等に接続して上位装置２００にリードデータ信号を送信してもよい。磁気ヘッド装置１０は、ＣＰＵ６を使用した場合には、上位装置２００より、磁気リードの動作モード（信号の極性を変える、ピーク検出の閾値を変えるなど）を設定することも可能である。
【００５１】
（本実施形態の主な効果）
磁気ヘッド装置１０は、以上説明したように、１回の磁気記録媒体取り込みで利得の調整を行えるので、従来技術と比べて簡単に利得を調整することができる。また、本磁気ヘッド１０装置は、１サンプリング毎に利得を調整することができるから、出力波形の一部分において出力が変化していても、出力変化に追従して利得を制御して出力変動を抑えることができ、読み取り性能を向上することができる。
【００５２】
（他の実施形態）
磁気カードリーダ１０は、磁気カードに記録された情報の取り込みが終わると、切替スイッチ１２を切り替えて、再び待機状態に戻ることで省電力状態となる。磁気データは随時上位装置から参照できるように、上位装置と磁気カードリーダ１０との通信回路と、磁気データを保持したメモリは、常時動作状態としておく。
【００５３】
また、磁気カードリーダ１０は、上位装置へ送信するデータを暗号化して送信することにより、セキュリティ性を高めることができる。磁気カードリーダ１０は、構成される回路素子を小型のものを使用し、回路基板を磁気ヘッド１内に埋め込んで樹脂で封止することにより、回路の信号をプローブで測定できなくなることから、磁気データを不正に取得されなくなる。磁気カードリーダ１０は、ピーク検知の閾値（スライスレベル）を出力レベルに応じて可変としてもよい。
【００５４】
信号比較部は、Ａ／Ｄ変換部のサンプリングに１対１で対応して１サンプリング毎に出力値を出力基準値と比較する構成としてもよく、数サンプリング毎に出力値を出力基準値と比較する構成としてもよい。
【００５５】
既定の出力基準値は、予めメモリにセットされたものに限らず、読み取りの度に設定するものであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明に係る磁気ヘッド装置は、個々の磁気記録情報媒体による出力のバラツキ、磁気ヘッドの磨耗による出力の低下、磁気記録情報媒体搬送速度変化などによる出力変動を抑制して、磁気記録情報媒体の読み取りエラーを回避することができるものとして有用である。
【符号の説明】
【００５７】
１ 磁気ヘッド
２ 増幅部
３ Ａ／Ｄ変換部
４ 制御部
４ａ 信号比較部
４ｂ 利得制御部
５ 汎用ＩＦ
６ ＣＰＵ
１０ 磁気ヘッド装置
１１ カード検知回路
１２ 切替スイッチ
２１ アナログスイッチ
２２ バッファアンプ
４１ ＳＲＡＭ
４２ メモリ
４３ 発信回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気情報記録媒体に記録された磁気情報を再生する磁気ヘッド装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、磁気情報を記録する磁気記録媒体としては、クレジットカード，プリペイドカード又はキャッシュカード等のカード状媒体がある。このカード状媒体に形成された磁気ストライプには、例えば固有情報等の磁気情報が記録されている。
磁気データをカード状媒体に記録する際には、例えば、２種類の周波数の組み合わせからなるＦＭ変調方式（Ｆ２Ｆ方式）が用いられる。ＦＭ変調方式で記録された磁気情報を再生するにあたって、カード状媒体の磁気ストライプに対して相対的に磁気ヘッドを接触・摺動させ、磁気情報をアナログ信号として取得した後、アナログ信号をＡＭＰ回路により増幅し、復調回路によりデジタル信号に変換したものがＣＰＵに取り込まれる。
カード状媒体に記録された磁気情報を再生する磁気ヘッド装置において、ヘッドアンプの利得調整を自動で行うことができるものは知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の磁気記録情報再生装置（磁気ヘッド装置）は、初めに初期ゲインを設定した後に、磁気カードを取り込み、カード出力をＡＤコンバータで測定した後に、磁気カードを停止する。磁気記録情報再生装置は、このカード出力が設定基準値より大きい場合はゲイン（利得）をマイナス１し、逆の場合はプラス１する。磁気カードリーダは、再び磁気カードを動かして、データを読み出し、磁気カードを停止して上記と同じ動作を繰り返す。磁気記録情報再生装置は、カード出力が設定基準値に一致するまでこの動作を繰り返してゲインを設定し、磁気カードのデータを読み出す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平３−１２００８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の磁気記録情報再生装置（磁気ヘッド装置）では、カード出力が設定基準値に一致するまで、何度も磁気カードを取り込む必要があり、ゲイン設定までに手間がかかるという問題があった。
【０００６】
また、特許文献１に記載の磁気記録情報再生装置は、標準カードを用いてゲインを設定するものであるから、個々の磁気カードによる出力のバラツキ、磁気ヘッドの磨耗による出力の低下、カード搬送速度変化などによる出力変動には対応できないため、読取エラーを起こす場合があるという問題もあった。
【０００７】
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、その目的は、磁気ヘッドからの出力波形の一部分において出力が変化していても出力変動を抑えることが可能な磁気ヘッド装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以上のような課題を解決するために、本発明は、以下のものを提供する。
【０００９】
（１） 磁気情報記録媒体に記録された情報を再生する磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドにより再生された再生信号を利得で増幅する増幅部と、増幅された前記再生信号を所定の周期でサンプリングし、デジタル信号に変換して出力するＡ／Ｄ変換部と、前記デジタル信号の出力値を既定の出力基準値と比較する信号比較部と、前記出力値が前記出力基準値より大きい場合又は小さい場合に、前記出力値を前記出力基準値に近づけるように前記利得を調整する利得制御部と、を有することを特徴とする磁気ヘッド装置。
【００１０】
本発明によれば、増幅部で増幅された再生信号を所定の周期でサンプリングしたサンプリング信号をデジタル信号に変換し、このデジタル信号の出力値を既定の出力基準値と比較して、出力値が出力基準値より大きい場合又は小さい場合に出力値を出力基準値に近づけるように利得を調整することにより、１回の磁気情報記録媒体の取り込みで利得の設定が終了するので、従来技術と比べて簡単に利得を設定することができる。
【００１１】
また、本発明に係る磁気ヘッド装置は、再生信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部のサンプリングを利用して出力値と出力基準値を比較し、サンプリング毎に利得を調整するから、出力波形の一部分において出力が変化していても、出力変化に追従して利得を制御して出力変動を抑えることができ、磁気情報記録媒体に記録された情報の読み取り性能を向上することができる。
【００１２】
（２） 前記利得制御部は、前記出力値と前記出力基準値との出力差に対して一定の割合で、前記出力値を前記出力基準値に近づけるように前記利得を調整することを特徴とする磁気ヘッド装置。
【００１３】
本発明によれば、出力差に対して一定の割合で利得を調整することにより、１回のサンプリングで出力差の全てを打ち消すように利得を調整するのではなく、複数回のサンプリングにおいて徐々に利得を調整するから、一定の割合で利得を変化させることができる。このため、増幅された出力波形が滑らかに変化するので、一定の振幅の出力波形を得ることができる。
【００１４】
（３） 前記利得制御部は、前記出力値と前記出力基準値との出力差に対して３５〜６５％の割合で、前記出力値を前記出力基準値に近づけるように前記利得を調整することを特徴とする磁気ヘッド装置。
【００１５】
本発明によれば、複数回のサンプリングにおいて適正に利得を調整することができ、一定の割合で利得を変化させることができる。このため、増幅された出力波形が滑らかに変化するので、読み取りエラーを回避することができる。
【００１６】
（４） 前記信号比較部は、１サンプリング毎に前記デジタル信号の出力値を既定の出力基準値と比較することを特徴とする磁気ヘッド装置。
【００１７】
本発明によれば、１サンプリング毎に利得を調整することができるから、出力波形の一部分において出力値が変化していても、出力変化に追従して利得を調整（制御）して出力変動を抑えることができ、磁気情報記録媒体に記録された情報の読み取り性能を更に向上することができる。
【００１８】
（５） 前記デジタル信号を記憶する記憶部を備え、前記信号比較部が前記記憶部に記憶されたデジタル信号の出力値を前記出力基準値と比較することを特徴とする磁気ヘッド装置。
【００１９】
本発明によれば、再生信号をＡ／Ｄ変換したデジタル信号を全て記憶部に取り込んだ後に、デジタル信号の出力値を出力基準値と比較して可変利得を調整することができる。
【００２０】
（６） 記磁気ヘッド装置を備えた磁気カードリーダであることを特徴とする磁気カードリーダ。
【００２１】
本発明によれば、磁気カードリーダが、個々の磁気カードによる出力のバラツキ、磁気ヘッドの磨耗による出力の低下、カード搬送速度変化などによる出力変動を抑制して磁気カードの読み取りエラーを回避することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る磁気ヘッド装置は、サンプリング毎に利得を調整することができるから、磁気ヘッドからの出力が変化していても、出力変化に追従して利得を調整（制御）して出力変動を抑えることができ、読み取り性能を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１（Ａ）】本発明の実施の形態に係る磁気ヘッド装置を備えた磁気カードリーダの制御系を示すブロック図である。
【図１（Ｂ）】本発明に係る磁気ヘッド装置の一実施例を示す構成図である。
【図２】本発明に係る磁気ヘッド装置の一実施例を示すフローチャートである。
【図３】利得調整を行わない場合の出力波形を示す図である。
【図４】利得調整を行った場合の出力波形を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
磁気ヘッド装置を備えた磁気カードリーダにおいては、Ｆ及び２Ｆという２種類の周波数の組み合わせによって、"０"または"１"からなる２値のデータ信号を記憶するＦＭ変調方式が一般に知られている。このＦＭ変調方式によって記録された磁気情報の再生時には、カード状媒体の磁気ストライプに対して相対的に磁気ヘッドが接触・摺動することにより、磁気情報をアナログ信号の形態で再生し、磁気情報をアナログ信号として取得した後、アナログ信号をＡＭＰ回路により増幅し、復調回路によりデジタル信号に変換し、２値のデータ信号を復調するようになっている。
【００２５】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２６】
［磁気カードリーダの制御系の構成］
図１（Ａ）は、本発明の実施の形態に係る磁気ヘッド装置を備えた磁気カードリーダの制御系を示すブロック図である。図１（Ｂ）は、本発明の実施の形態に係る磁気ヘッド装置１０の一実施例を示す構成図である。
【００２７】
図１（Ａ）において、本発明の実施形態に係る磁気ヘッド装置１０を備えた磁気カードリーダの制御系１００は、主として、磁気ヘッド装置１０と、磁気ヘッド装置１０を含めた磁気カードリーダ全体を制御する回路して、ＣＰＵ６、ＲＡＭ６１、ＲＯＭ６２とを、主に備えている。ＣＰＵ６は、磁気カードリーダ全体の制御中枢を司るものであって、磁気ヘッド装置１０を含めた磁気カードリーダの統合的な制御を行う。ＲＯＭ６２には、磁気カードリーダが、カード状媒体に記録された磁気情報の読取りや磁気記録媒体への磁気情報の記録を行うための基本プログラム等が格納されており、ＲＡＭ６１は、ＣＰＵ６のワーキングエリアとして機能する。なお、ＲＡＭ６１及び／又はＲＯＭ６２は、ＣＰＵ３１内に組み込まれていてもよい（内蔵ＲＯＭ等）。
また、磁気カードリーダの制御系１００は、ＲＳ２３２Ｃ等の通信インターフェース（図示せず）を介してＨＯＳＴコンピュータ等の上位装置２００と通信する。
【００２８】
［磁気ヘッド装置の構成］
磁気ヘッド装置１０は、図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、磁気ヘッド１と、磁気ヘッド１から出力される磁気信号を処理する回路として、ＡＭＰ回路、復調回路が構成され、処理された信号をＣＰＵ６に送信する通信インターフェイス５を有している。磁気ヘッド１により再生されたアナログ信号は、ＡＭＰ（増幅）回路２において増幅・波形整形され、復調回路３、４において復調された後（読み取り信号の２値化、すなわちＡ／Ｄ変換などを行った後）、ＣＰＵ６に送られる。なお、Ａ／Ｄ変換を行う復調回路３、４は、ＣＰＵ６に内蔵されていても構わない。また、ＣＰＵ６は、ＲＳ２３２Ｃ等の通信インターフェースを介して上位装置２００と通信する。
【００２９】
つぎに、磁気ヘッド装置１０について、より具体的な構成を図１（Ｂ）を用いて説明する。磁気ヘッド装置１０は、磁気情報記録媒体としてのカード状媒体に記録された情報を再生する磁気ヘッド１と、磁気ヘッド１により再生された再生信号を可変利得で増幅する増幅部２と、増幅された再生信号を所定の周期でサンプリングし、デジタル信号に変換して出力するＡ／Ｄ変換部３と、デジタル信号の出力値を既定の出力基準値と比較する信号比較部４ａと、この出力値が出力基準値より大きい場合又は小さい場合に、この出力値を出力基準値に近づけるように可変利得を調整する利得制御部４ｂと、を有する。すなわち、増幅部２は、図１に示すＡＭＰ回路３に対応し、復調回路はＡ／Ｄ変換部３及び制御部４に対応している。
【００３０】
本実施形態において、図１（Ｂ）に示すように、磁気ヘッド１は、磁気ヘッドＴｒ１と、磁気ヘッドＴｒ２と、磁気ヘッドＴｒ３とを有しており、３チャンネル磁気ヘッドと呼ばれている。具体的には、カード状媒体上には、情報が記録された一本の磁気ストライプが形成されている。この磁気ストライプには、３本の磁気トラックが分割して形成されており、この分割された各磁気トラック位置に対応して独立した磁気ヘッドＴｒ１、Ｔｒ２、Ｔｒ３が配置されている。これにより、磁気ストライプ上に形成された３本の磁気トラックは、各磁気ヘッドＴｒ１、Ｔｒ２、Ｔｒ３を用いて個別に記録されている情報を再生している。
増幅部２は、磁気ヘッド１により再生された再生信号を可変利得で増幅する。具体的には、磁気ヘッドＴｒ１により再生された再生信号を増幅する可変利得のオペアンプ２ａと、磁気ヘッドＴｒ２により再生された再生信号を増幅する可変利得のオペアンプ２ｂと、磁気ヘッドＴｒ３により再生された再生信号を増幅する可変利得のオペアンプ２ｃとを有する。
【００３１】
本実施形態では、磁気ヘッド１には、切替スイッチ１２を介して、カード状媒体の取り込みを検知するカード検知回路１１が設けられている。
カード検知回路１１は、カード状媒体を取り込んだときに磁気ヘッド１より発生するアナログ信号が設定された閾値を越えるとカード検知信号を出力し、上位装置に送信する。上位装置は、カード検知信号を受信すると、磁気ヘッド装置１０にウェイクアップ信号を送信する。
切替スイッチ１２は、上位装置からウェイクアップ信号を受信すると、磁気ヘッド装置１０を待機状態から動作状態に切り替える。
磁気ヘッド装置１０は、待機状態では、各トラックの切替スイッチ１２をカード検知回路１１側に切り替えており、上位装置からウェイクアップ信号を受信すると、各トラックの切替スイッチ１２を増幅部２側（動作状態）に切り替える。
【００３２】
なお、磁気ヘッド装置１０は、上位装置からのウェイクアップ信号を待たずに、カード検知回路１１からのカード検知信号のみで切替スイッチ１２を動作状態に切り替える構成にしてもよい。
【００３３】
Ａ／Ｄ変換部３は、アナログ信号に対して充分早いクロックでサンプリングして、アナログ信号のサンプリングデータをデジタル値に変換し、デジタル信号として出力する。
アナログスイッチ２１は、磁気ヘッドＴｒ１〜３のうち１つの磁気ヘッドを選択し、選択された磁気ヘッドで再生されたアナログ信号をＡ／Ｄ変換部３に取り込む。
２２はバッファアンプであり、Ａ／Ｄ変換部３に入力されるアナログ信号のノイズを抑制している。
【００３４】
図１（Ｂ）において、４は、ＣＰＵ又はロジック回路により構成される制御部であり、信号比較部４ａと、利得制御部４ｂと、その他制御部を有する。制御部４には発信回路４３を設けており、Ａ／Ｄ変換部３でアナログ信号をデジタル信号に変換するためのクロックを生成する。また、制御部４には、第１記憶部４１、第２記憶部４２を設けてある。第１記憶部４１は、ＳＲＡＭなどの記憶装置であり、Ａ／Ｄ変換部３で変換されたデジタル信号を記憶する。第２記憶部４２は、レジスタなどの記憶装置であり、予めセットされた出力基準値を記憶している。なお、出力基準値は、予めセットされたものに限らず、読み取りの度に設定するものであってもよい。
【００３５】
信号比較部４ａは、１回のサンプリング毎に、デジタル信号の出力値を既定の出力基準値と比較する。なお、信号比較部４ａは、数サンプリング毎に出力値を出力基準値と比較する構成としてもよく、ピーク出力値のみを出力基準値と比較する構成としてもよい。また、信号比較部４ａは、Ａ／Ｄ変換部３で変換されたデジタル信号を全て第１記憶部４１に取り込んだ後に、第１記憶部４１に記憶された出力値と出力基準値を比較するように構成してもよい。
【００３６】
利得制御部４ｂは、上位装置２００よりウェイクアップ信号を受信すると、増幅部２を構成する各オペアンプ２ａ，２ｂ，２ｃの利得を初期値に設定し、１回のサンプリング毎に利得調整をする。利得制御部４ｂは、出力値が出力基準値になるように、出力値が出力基準値より大きい場合には、初期値にセットされた利得を減少し、出力値が出力基準値より小さい場合には、初期値にセットされた利得を増加する。なお、増幅部２のオペアンプ２ａ，２ｂ，２ｃは、次の動作クロックで可変利得の設定が更新され、更新された利得でアナログ信号を増幅する。
【００３７】
本実施形態では、つぎのようにして利得を求めて、調整している。
例えば、現在の出力値Ａ<出力基準値Ｂの場合には、出力値Ａ×α＝Ａ０により、仮の調整出力値Ａ０を求める。次に、仮の調整出力値Ａ０と出力基準値Ｂとの差を取り、その差に基いて、出力基準値Ｂに近づくような新たな利得α'を計算し求める。
この新たな利得α'が、次のサンプリング時に出力された出力値に対して、仮の調整出力値を求める際の利得となる。
【００３８】
ここで、出力基準値Ｂに近づくような新たな可変利得α'としたのは、つぎのような理由からである。
利得を調整する場合に、１回のサンプリングで出力差の全てを打ち消す、すなわち、出力基準値Ｂとするように利得を調整すると、つぎのサンプルリング時に出力された出力波形に段差を生じ易くなるため好ましくない。そこで、出力差に対して例えば３５〜６５％の範囲の一定割合で徐々に出力基準値に近づけるように、利得を調整するようにしている。これにより、ノイズによる影響を取り除いて一定の振幅の出力波形を得ることができる。本実施形態の利得制御部４ｂは、出力差に対して５０％に相当する値で利得を増減する。このようにして、利得制御部４ｂは、デジタル信号の出力値と既定の出力基準値との出力差に対して一定の割合で利得を調整している。
【００３９】
［磁気記録情報の再生方法］
図２は、本発明に係る磁気ヘッド装置の一実施例を示すフローチャートであり、利得の調整手順を示している。
【００４０】
磁気カードリーダなどに適用可能な磁気ヘッド装置においては、Ｆ及び２Ｆという２種類の周波数の組み合わせによって、"０"または"１"からなる２値のデータ信号を記憶するＦＭ変調方式が一般に知られている。このＦＭ変調方式によって記録された磁気情報の再生時には、カード状媒体の磁気ストライプに対して相対的に磁気ヘッドが接触・摺動することにより、磁気情報をアナログ信号の形態で再生し、磁気情報をアナログ信号として取得した後、アナログ信号をＡＭＰ回路により増幅し、復調回路によりデジタル信号に変換し、２値のデータ信号を復調するようになっている。
【００４１】
上述のとおり、磁気情報をカード状媒体に記録する際には、例えば、２種類の周波数の組み合わせからなるＦＭ変調方式（Ｆ２Ｆ方式）が用いられる。ＦＭ変調方式で記録された磁気情報を再生するにあたって、カード状媒体の磁気ストライプに対して相対的に磁気ヘッド１を接触・摺動させ、磁気情報をアナログ信号として取得した後、アナログ信号をＡＭＰ回路２により増幅し、復調回路３、４によりデジタル信号に変換したものがＣＰＵ６に取り込まれる。
磁気ヘッド装置１０は、カード状媒体を取り込むと、磁気ヘッド１よりアナログ信号が出力される。カード検知回路１１は、このアナログ信号が設定された閾値を越えるとカード検知信号を出力し、上位装置２００に送信する。上位装置２００は、カード検知信号を受信すると、磁気カードリーダのＣＰＵ６にウェイクアップ信号を送信する。ＣＰＵ６は、上位装置２００からウェイクアップ信号を受信すると、切替スイッチ１２を待機状態から動作状態に切り替える。
【００４２】
磁気ヘッド１で再生されたアナログ信号は、初めに利得（ゲイン）を初期値にセットされたオペアンプ２ａ，２ｂ，２ｃを有する増幅部２で増幅される（Ｓ１）。
【００４３】
その後、Ａ／Ｄ変換部３は、アナログ信号に対して充分早いクロックでサンプリングして、アナログ信号のサンプリングデータをデジタル値に変換して出力する（Ｓ２）。
磁気ヘッド１が複数の磁気ヘッドＴｒ１〜３を有する場合、磁気カードリーダ１０は、アナログスイッチ２１にて１つの磁気ヘッドを選択し、選択された磁気ヘッドで再生されたアナログ信号をＡ／Ｄ変換部３に取り込む。
【００４４】
信号比較部４ａは、１回のサンプリング毎に、Ａ／Ｄ変換部３からのサンプリングデータの出力値（デジタル値）Ａと、予めメモリ４２にセットされた出力基準値Ｂを比較する（Ｓ３）。
【００４５】
利得制御部４ｂは、出力値Ａが出力基準値Ｂになるように、出力値Ａが出力基準値Ｂより大きい（Ａ>Ｂ）場合には、初期値にセットされた利得を減少し、出力値Ａが出力基準値Ｂより小さい（Ａ<Ｂ）場合には、初期値にセットされた利得を増加する（Ｓ４，Ｓ５）。
【００４６】
本発明の磁気ヘッド装置１０は、出力値Ａと出力基準値Ｂの出力差｜Ａ−Ｂ｜の全てを打ち消すように利得を調整するのではなく、出力差｜Ａ−Ｂ｜に対してある一定の割合（例えば５０％）に相当する値で利得を増減する。これにより、磁気ヘッド装置１０は、出力値Ａと出力基準値Ｂの差が大きい場合でも、利得を急激に変化させないから、出力波形に段ができて読み取りエラーが生じるのを回避することができる。
【００４７】
Ｓ２からＳ５の動作は、サンプリングが終了するまで行われる（Ｓ６）。
この一連の動作のうち、出力値Ａと出力基準値Ｂの比較及び利得の調整は、Ａ／Ｄ変換部３で変換されたデジタル信号を全て第１記憶部４１に取り込んだ後に処理してもよい。
【００４８】
［磁気記録情報の復調方法］
磁気ヘッド装置１０は、増幅部２で増幅され、Ａ／Ｄ変換部３でＡ／Ｄ変換されたデジタル信号より、制御部４にて波形のピーク（山、谷）を検出する。また、制御部４では、検出されたピーク位置より、ピークとピークの間隔を計測し、この間隔（インターバル）が基準インターバルから設定される閾値を越える時は"０"、閾値以下の時は"１"と判定される。判定された各デジタル信号は、インターフェイス（シリアルＩＦロジカル）５を介してＣＰＵ６に送信される。
【００４９】
この閾値は、カード状媒体をモータにより一定速度で搬送するモータ式磁気カードリーダでは、磁気記録密度・カード搬送速度に応じて固定値となり、カード状媒体を手で走査する手動式磁気カードリーダでは、過去のインターバルから設定される。
【００５０】
磁気ヘッド装置１０は、上記の一連の動作を取り込んだ全データに対して行い、リード結果を制御部４よりリードクロック、リードデータ信号、リードイネーブル信号にて、ＣＰＵ６（または上位装置２００）に送信する。リードクロックはリードデータを読むタイミングを示す信号であり、リードデータは０、１で表現されたデジタルの磁気情報であり、リードイネーブルは磁気情報のリードが有効であることをＣＰＵ６（または上位装置２００）に通知する信号である。リードイネーブル信号がＯＮのとき、ＣＰＵ６はリードデータを取り込む。リードクロック、リードデータ信号、リードイネーブル信号は、直接上位装置２００に送信してもよいし、シリアルＩＦロジック５を経由して汎用ＩＦ（ＵＳＢ，ＲＳ２３２Ｃ）を内蔵したＣＰＵ６等に接続して上位装置２００にリードデータ信号を送信してもよい。磁気ヘッド装置１０は、ＣＰＵ６を使用した場合には、上位装置２００より、磁気リードの動作モード（信号の極性を変える、ピーク検出の閾値を変えるなど）を設定することも可能である。
【００５１】
（本実施形態の主な効果）
磁気ヘッド装置１０は、以上説明したように、１回の磁気記録媒体取り込みで利得の調整を行えるので、従来技術と比べて簡単に利得を調整することができる。また、本磁気ヘッド１０装置は、１サンプリング毎に利得を調整することができるから、出力波形の一部分において出力が変化していても、出力変化に追従して利得を制御して出力変動を抑えることができ、読み取り性能を向上することができる。
【００５２】
（他の実施形態）
磁気カードリーダ１０は、磁気カードに記録された情報の取り込みが終わると、切替スイッチ１２を切り替えて、再び待機状態に戻ることで省電力状態となる。磁気データは随時上位装置から参照できるように、上位装置と磁気カードリーダ１０との通信回路と、磁気データを保持したメモリは、常時動作状態としておく。
【００５３】
また、磁気カードリーダ１０は、上位装置へ送信するデータを暗号化して送信することにより、セキュリティ性を高めることができる。磁気カードリーダ１０は、構成される回路素子を小型のものを使用し、回路基板を磁気ヘッド１内に埋め込んで樹脂で封止することにより、回路の信号をプローブで測定できなくなることから、磁気データを不正に取得されなくなる。磁気カードリーダ１０は、ピーク検知の閾値（スライスレベル）を出力レベルに応じて可変としてもよい。
【００５４】
信号比較部は、Ａ／Ｄ変換部のサンプリングに１対１で対応して１サンプリング毎に出力値を出力基準値と比較する構成としてもよく、数サンプリング毎に出力値を出力基準値と比較する構成としてもよい。
【００５５】
既定の出力基準値は、予めメモリにセットされたものに限らず、読み取りの度に設定するものであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明に係る磁気ヘッド装置は、個々の磁気記録情報媒体による出力のバラツキ、磁気ヘッドの磨耗による出力の低下、磁気記録情報媒体搬送速度変化などによる出力変動を抑制して、磁気記録情報媒体の読み取りエラーを回避することができるものとして有用である。
【符号の説明】
【００５７】
１ 磁気ヘッド
２ 増幅部
３ Ａ／Ｄ変換部
４ 制御部
４ａ 信号比較部
４ｂ 利得制御部
５ 汎用ＩＦ
６ ＣＰＵ
１０ 磁気ヘッド装置
１１ カード検知回路
１２ 切替スイッチ
２１ アナログスイッチ
２２ バッファアンプ
４１ ＳＲＡＭ
４２ メモリ
４３ 発信回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気情報記録媒体に記録された情報を再生する磁気ヘッドと、
前記磁気ヘッドにより再生された再生信号を利得で増幅する増幅部と、
増幅された前記再生信号を所定の周期でサンプリングし、デジタル信号に変換して出力するＡ／Ｄ変換部と、
前記デジタル信号の出力値を既定の出力基準値と比較する信号比較部と、
前記出力値が前記出力基準値より大きい場合又は小さい場合に、前記出力値を前記出力基準値に近づけるように前記利得を調整する利得制御部と、を有することを特徴とする磁気ヘッド装置。
【請求項２】
前記利得制御部は、前記出力値と前記出力基準値との出力差に対して一定の割合で、前記出力値を前記出力基準値に近づけるように前記利得を調整することを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッド装置。
【請求項３】
前記利得制御部は、前記出力値と前記出力基準値との出力差に対して３５〜６５％の割合で、前記出力値を前記出力基準値に近づけるように前記利得を調整することを特徴とする請求項２記載の磁気ヘッド装置。
【請求項４】
前記信号比較部は、１サンプリング毎に前記デジタル信号の出力値を既定の出力基準値と比較することを特徴とする請求項１から３のいずれか記載の磁気ヘッド装置。
【請求項５】
前記デジタル信号を記憶する記憶部を備え、前記信号比較部が前記記憶部に記憶されたデジタル信号の出力値を前記出力基準値と比較することを特徴とする請求項１から４のいずれか記載の磁気ヘッド装置。
【請求項６】
前記磁気ヘッド装置を備えた磁気カードリーダであることを特徴とする請求項１から５のいずれか記載の磁気カードリーダ。
【請求項１】
磁気情報記録媒体に記録された情報を再生する磁気ヘッドと、
前記磁気ヘッドにより再生された再生信号を利得で増幅する増幅部と、
増幅された前記再生信号を所定の周期でサンプリングし、デジタル信号に変換して出力するＡ／Ｄ変換部と、
前記デジタル信号の出力値を既定の出力基準値と比較する信号比較部と、
前記出力値が前記出力基準値より大きい場合又は小さい場合に、前記出力値を前記出力基準値に近づけるように前記利得を調整する利得制御部と、を有することを特徴とする磁気ヘッド装置。
【請求項２】
前記利得制御部は、前記出力値と前記出力基準値との出力差に対して一定の割合で、前記出力値を前記出力基準値に近づけるように前記利得を調整することを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッド装置。
【請求項３】
前記利得制御部は、前記出力値と前記出力基準値との出力差に対して３５〜６５％の割合で、前記出力値を前記出力基準値に近づけるように前記利得を調整することを特徴とする請求項２記載の磁気ヘッド装置。
【請求項４】
前記信号比較部は、１サンプリング毎に前記デジタル信号の出力値を既定の出力基準値と比較することを特徴とする請求項１から３のいずれか記載の磁気ヘッド装置。
【請求項５】
前記デジタル信号を記憶する記憶部を備え、前記信号比較部が前記記憶部に記憶されたデジタル信号の出力値を前記出力基準値と比較することを特徴とする請求項１から４のいずれか記載の磁気ヘッド装置。
【請求項６】
前記磁気ヘッド装置を備えた磁気カードリーダであることを特徴とする請求項１から５のいずれか記載の磁気カードリーダ。
【図１（Ａ）】
【図１（Ｂ）】
【図２】
【図３】
【図４】
【図１（Ｂ）】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−２１６２６４（Ｐ２０１２−２１６２６４Ａ）
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８０８８５（Ｐ２０１１−８０８８５）
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（０００００２２３３）日本電産サンキョー株式会社 (1,337)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（０００００２２３３）日本電産サンキョー株式会社 (1,337)
【Ｆターム（参考）】
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