(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
データが磁気記録された媒体に対して相対的に移動し、前記媒体の磁気記録面の磁気の変化に対応した信号を出力する磁気ヘッドと、
前記磁気ヘッドの出力信号を増幅する利得制御可能な増幅器と、
前記増幅器から出力される信号に基づいて前記増幅器の利得を制御し、前記増幅から出力される信号の振幅を所定範囲内に調整する利得制御部と、
前記増幅器から出力される信号の周期変化に基づいて前記媒体に記録されているデータを復調する復調回路とを備えた磁気記録データの再生装置において、
前記利得制御部は、
前記復調回路が磁気記録データを正常に復調できる入力信号の許容振幅範囲内に設定された第１のしきい値と前記増幅器から出力される信号とを比較する第１の比較器と、
前記許容振幅範囲で前記第１のしきい値より大きい第２のしきい値と前記増幅器から出力される信号とを比較する第２の比較器と、
前記第１の比較器および第２の比較器の出力が変化するタイミングに基づいて、前記増幅器から出力される信号が前記第１のしきい値を超えてから前記第２のしきい値を超えるまでの時間差を求め、該時間差を前記増幅器から出力される信号の振幅に対応した振幅対応値として検出する振幅対応値検出手段と、
前記振幅対応値検出手段によって検出された振幅対応値を予め設定されている基準値に近づけるように前記増幅器の利得を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする磁気記録データの再生装置。
【請求項２】
前記制御手段は、
前記磁気ヘッドに対する前記媒体の移動速度毎に、前記振幅対応値検出手段が出力する振幅対応値と、その振幅対応値を前記基準値に一致させるために必要な前記増幅器の利得可変係数との関係を予め記憶する記憶テーブルと、
前記媒体に対する前記磁気ヘッドの初期の読み取り信号のピーク間の時間から前記磁気ヘッドに対する前記媒体の相対移動速度を求める手段とを有し、
前記求めた相対移動速度に対応した前記記憶テーブルから、前記振幅対応値に対応する利得可変係数を求め、該利得可変係数を現利得に乗じて得られる新たな利得を前記増幅器に設定することにより、前記振幅対応値が前記基準値に一致するように制御することを特徴とする請求項１記載の磁気記録データの再生装置。
【請求項３】
前記制御手段は、
前記磁気ヘッドに対する前記媒体の移動速度が基準速度のときに、前記振幅対応値検出手段が出力する振幅対応値と、その振幅対応値を前記基準値に一致させるために必要な前記増幅器の利得可変係数との関係を予め記憶する記憶テーブルと、
前記媒体に対する前記磁気ヘッドの初期の読み取り信号のピーク間の時間から前記磁気ヘッドに対する前記媒体の相対移動速度を求める手段と、
該求めた相対移動速度と前記基準速度との比を求め、さらにこの比を前記振幅対応値に乗じて新たな振幅対応値を求める手段とを有し、
前記新たに求めた振幅対応値に対応する利得可変係数を前記記憶テーブルから求め、該利得可変係数を現利得に乗じて得られる新たな利得を前記増幅器に設定することにより、前記振幅対応値検出手段が出力する前記振幅対応値が前記基準値に一致するように制御することを特徴とする請求項１記載の磁気記録データの再生装置。
【請求項４】
データが磁気記録された媒体に対して相対的に移動し、前記媒体の磁気記録面の磁気の変化に対応した信号を出力する磁気ヘッドと、
前記磁気ヘッドの出力信号を増幅する利得制御可能な増幅器と、
前記増幅器から出力される信号に基づいて前記増幅器の利得を制御し、前記増幅から出力される信号の振幅を所定範囲内に調整する利得制御部と、
前記増幅器から出力される信号の周期変化に基づいて前記媒体に記録されているデータを復調する復調回路とを備えた磁気記録データの再生装置において、
前記利得制御部は、
前記復調回路が磁気記録データを正常に復調できる入力信号の許容振幅範囲内に設定された第１のしきい値と前記増幅器から出力される信号とを比較する第１の比較器と、
前記許容振幅範囲で前記第１のしきい値より大きい第２のしきい値と前記増幅器から出力される信号とを比較する第２の比較器と、
前記第１の比較器および第２の比較器の出力が変化するタイミングに基づいて、前記増幅器から出力される信号が前記第１のしきい値を超えている時間と前記第２のしきい値を超えている時間との比を前記増幅器から出力される信号の振幅に対応した振幅対応値として検出する振幅対応値検出手段と、
前記振幅対応値検出手段によって検出された振幅対応値を予め設定されている基準値に近づけるように前記増幅器の利得を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする磁気記録データの再生装置。
【請求項５】
前記制御手段は、
前記振幅対応値検出手段が出力する振幅対応値と、その振幅対応値を前記基準値に一致させるために必要な前記増幅器の利得可変係数との関係を予め記憶する記憶テーブルを有し、
前記振幅対応値検出手段が出力する振幅対応値が、予め設定された許容範囲内にあるか否かを判定し、許容範囲内にあるときには前記増幅器の利得を現状維持させ、許容範囲内にないときにはその振幅対応値に対応する可変利得係数を前記記憶テーブルから求め、該利得可変係数を現利得に乗じて得られる新たな利得を前記増幅器に設定することにより、前記振幅対応値検出手段が出力する前記振幅対応値が前記基準値に一致するように制御することを特徴とする請求項１または請求項４記載の磁気記録データの再生装置。
【請求項６】
前記復調回路によって復調されたデータを暗号化する暗号化手段を備えるとともに、
前記磁気ヘッドのケース内に、前記増幅器、復調回路、利得制御手段および暗号化手段が収容され、該ケース内の隙間に充填された樹脂により暗号化前のデータ、磁気ヘッドおよび増幅器の出力信号の抽出を阻止し、前記暗号化手段によって暗号化されたデータを前記ケースの外部へ出力するように構成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかの記載の磁気記録データの再生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気カード等の磁気記録媒体に記録されたデータを再生する再生装置において、磁気ヘッドから出力される信号の振幅のばらつきや変動等の影響による再生エラーを減らすための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気カード等の磁気記録媒体に記録されたデータの再生は、磁気ヘッドをその媒体の磁気記録面に接触した状態で相対的に移動して、磁気ヘッドから磁気記録面の磁気の強さの変化に応じて振幅が変化する信号を出力させ、この出力信号の周期に基づいて復調している。
【０００３】
ただし、一般的に磁気ヘッドの出力レベルは低いため、磁気ヘッドの出力信号を復調可能なレベルまで増幅する必要がある。また、磁気記録媒体の磁気記録面の磁気保持力は、媒体個々にばらつきがあり、しかも、時間が経過するにつれて減少する。
【０００４】
このため、図１０に示すように、従来の再生装置１０では、データが磁気記録された磁気記録媒体１の磁気記録面１ａに接触した磁気ヘッド１１を相対的に移動して磁気記録面１ａの磁気の変化に対応する信号を出力させ、この出力信号を利得制御可能な増幅器１２によって増幅して復調回路１３に出力するとともに、利得制御部１４によって増幅器１２の利得を制御して、その出力信号の振幅を安定化するようにしている。
【０００５】
ここで、利得制御部１４は、増幅器１２の出力信号を検波する検波回路１５、検波回路１５の出力の平均値を検出するローパスフィルタ１６および制御手段１７によって構成されており、ローパスフィルタ１６によって求めた増幅器１２の出力信号の振幅の平均値が、所定値より大きいときには、制御手段１７が増幅器１２の利得を下げ、求めた振幅の平均値が所定値より小さいときには、制御手段１７が増幅器１２の利得を上げて、振幅の平均値が常に所定値に近づくように制御している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように増幅器１２の出力信号の振幅の平均値をローパスフィルタ１６によって求めて利得の制御を行う従来の再生装置では、信号の振幅変動に対する応答が遅いため、磁気記録媒体１の読み取りによって磁気ヘッド１１から信号が出力されてから、復調回路１３に入力される信号の振幅が安定するまでの時間が長くかかり、信号の初期入力部分の復調が正しく行えない。
【０００７】
これを防ぐために、読み取りが必要な本来のデータの前に同期等をとるために挿入するダミーデータの数を増やして磁気記録媒体に書き込むことが考えられるが、磁気カードのように記録容量が少ない場合には、このような無効なダミーデータの数の増加によって、本来のデータの記録量が大幅に減少してしまう。
【０００８】
本発明は、この問題を解決して、復調回路に入力される信号の振幅を速やかに安定化することができる磁気記録データの再生装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の請求項１の磁気記録データの再生装置は、
データが磁気記録された媒体に対して相対的に移動し、前記媒体の磁気記録面の磁気の変化に対応した信号を出力する磁気ヘッドと、
前記磁気ヘッドの出力信号を増幅する利得制御可能な増幅器と、
前記増幅器から出力される信号に基づいて前記増幅器の利得を制御し、前記増幅から出力される信号の振幅を所定範囲内に調整する利得制御部と、
前記増幅器から出力される信号の周期変化に基づいて前記媒体に記録されているデータを復調する復調回路とを備えた磁気記録データの再生装置において、
前記利得制御部は、
前記復調回路が磁気記録データを正常に復調できる入力信号の許容振幅範囲内に設定された第１のしきい値と前記増幅器から出力される信号とを比較する第１の比較器と、
前記許容振幅範囲で前記第１のしきい値より大きい第２のしきい値と前記増幅器から出力される信号とを比較する第２の比較器と、
前記第１の比較器および第２の比較器の出力が変化するタイミングに基づいて、前記増幅器から出力される信号が前記第１のしきい値を超えてから前記第２のしきい値を超えるまでの時間差を求め、該時間差を前記増幅器から出力される信号の振幅に対応した振幅対応値として検出する振幅対応値検出手段と、
前記振幅対応値検出手段によって検出された振幅対応値を予め設定されている基準値に近づけるように前記増幅器の利得を制御する制御手段とを備えている。
【００１０】
また、本発明の請求項２の磁気記録データの再生装置は、請求項１記載の磁気記録データの再生装置において、
前記制御手段は、
前記磁気ヘッドに対する前記媒体の移動速度毎に、前記振幅対応値検出手段が出力する振幅対応値と、その振幅対応値を前記基準値に一致させるために必要な前記増幅器の利得可変係数との関係を予め記憶する記憶テーブルと、
前記媒体に対する前記磁気ヘッドの初期の読み取り信号のピーク間の時間から前記磁気ヘッドに対する前記媒体の相対移動速度を求める手段とを有し、
前記求めた相対移動速度に対応した前記記憶テーブルから、前記振幅対応値に対応する利得可変係数を求め、該利得可変係数を現利得に乗じて得られる新たな利得を前記増幅器に設定することにより、前記振幅対応値が前記基準値に一致するように制御する。
また、本発明の請求項３の磁気記録データの再生装置は、請求項１記載の磁気記録データの再生装置において、
前記制御手段は、
前記磁気ヘッドに対する前記媒体の移動速度が基準速度のときに、前記振幅対応値検出手段が出力する振幅対応値と、その振幅対応値を前記基準値に一致させるために必要な前記増幅器の利得可変係数との関係を予め記憶する記憶テーブルと、
前記媒体に対する前記磁気ヘッドの初期の読み取り信号のピーク間の時間から前記磁気ヘッドに対する前記媒体の相対移動速度を求める手段と、
該求めた相対移動速度と前記基準速度との比を求め、さらにこの比を前記振幅対応値に乗じて新たな振幅対応値を求める手段とを有し、
前記新たに求めた振幅対応値に対応する利得可変係数を前記記憶テーブルから求め、該利得可変係数を現利得に乗じて得られる新たな利得を前記増幅器に設定することにより、前記振幅対応値検出手段が出力する前記振幅対応値が前記基準値に一致するように制御する。
【００１１】
また、本発明の請求項４の磁気記録データの再生装置は、
データが磁気記録された媒体に対して相対的に移動し、前記媒体の磁気記録面の磁気の変化に対応した信号を出力する磁気ヘッドと、
前記磁気ヘッドの出力信号を増幅する利得制御可能な増幅器と、
前記増幅器から出力される信号に基づいて前記増幅器の利得を制御し、前記増幅から出力される信号の振幅を所定範囲内に調整する利得制御部と、
前記増幅器から出力される信号の周期変化に基づいて前記媒体に記録されているデータを復調する復調回路とを備えた磁気記録データの再生装置において、
前記利得制御部は、
前記復調回路が磁気記録データを正常に復調できる入力信号の許容振幅範囲内に設定された第１のしきい値と前記増幅器から出力される信号とを比較する第１の比較器と、
前記許容振幅範囲で前記第１のしきい値より大きい第２のしきい値と前記増幅器から出力される信号とを比較する第２の比較器と、
前記第１の比較器および第２の比較器の出力が変化するタイミングに基づいて、前記増幅器から出力される信号が前記第１のしきい値を超えている時間と前記第２のしきい値を超えている時間との比を前記増幅器から出力される信号の振幅に対応した振幅対応値として検出する振幅対応値検出手段と、
前記振幅対応値検出手段によって検出された振幅対応値を予め設定されている基準値に近づけるように前記増幅器の利得を制御する制御手段とを備えている。
また、本発明の請求項５の磁気記録データの再生装置は、請求項１または請求項４記載の磁気記録データの再生装置において、
前記制御手段は、
前記振幅対応値検出手段が出力する振幅対応値と、その振幅対応値を前記基準値に一致させるために必要な前記増幅器の利得可変係数との関係を予め記憶する記憶テーブルを有し、
前記振幅対応値検出手段が出力する振幅対応値が、予め設定された許容範囲内にあるか否かを判定し、許容範囲内にあるときには前記増幅器の利得を現状維持させ、許容範囲内にないときにはその振幅対応値に対応する可変利得係数を前記記憶テーブルから求め、該利得可変係数を現利得に乗じて得られる新たな利得を前記増幅器に設定することにより、前記振幅対応値検出手段が出力する前記振幅対応値が前記基準値に一致するように制御する。
【００１２】
また、本発明の請求項６の磁気記録データの再生装置は、請求項１〜５のいずれかに記載の磁気記録データの再生装置において、
前記復調回路によって復調されたデータを暗号化する暗号化手段を備えるとともに、
前記磁気ヘッドのケース内に、前記増幅器、復調回路、利得制御手段および暗号化手段が収容され、該ケース内の隙間に充填された樹脂により暗号化前のデータ、磁気ヘッドおよび増幅器の出力信号の抽出を阻止し、前記暗号化手段によって暗号化されたデータを前記ケースの外部へ出力するように構成されている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の実施形態の磁気記録データの再生装置２０の構成を示している。
【００１４】
この再生装置２０は、磁気ヘッド２１を磁気カード等の磁気記録媒体１の磁気記録面１ａに接触した状態で相対的に移動させ、磁気記録面１ａの磁気の強さの変化に対応して振幅が変化する信号を出力させている。
【００１５】
なお、磁気記録媒体１が磁気カードの場合には、図示しない搬送装置によって磁気ヘッド２１に対して移動したり、あるいはガイド溝等に沿って手動操作でスライド移動する。
【００１６】
磁気ヘッド２１から出力される信号は、利得制御可能な増幅器２２に入力されて増幅され、復調回路２３および利得制御部２４に入力される。この増幅器２２は、アナログの制御電圧によって利得が決まる電圧制御増幅器（ＶＣＡ）またはディジタルの制御値によって利得が決まるプログラマブル増幅器によって構成される。
【００１７】
復調回路２３は、増幅器２２の出力信号からデータを復調する。この復調は、増幅器２の出力信号の周期に基づいて行われる。
【００１８】
即ち、磁気カード等の磁気記録媒体１に例えば図２の（ａ）に示すようなデータ列を記録する場合、図２の（ｂ）のように、磁化方向の反転周期がデータ「１」に対してＴ、データ「０」に対しては２Ｔで変化する信号によって書き込みが行われる。この書き込み方式は一般的にＭＦＭ方式あるいは１Ｆ２Ｆ方式と呼ばれる。
【００１９】
このように書き込まれたデータに対して磁気ヘッド２１からは、図２の（ｃ）のように、データ「１」の区間で周波数が１／Ｔ、データ「０」の区間で周波数が１／２Ｔとなる正弦波状の信号が出力される。
【００２０】
この出力信号に対して、復調回路２３は、図２の（ｄ）のように、正負のピークタイミングを求め、所定期間Ｔｓ内にピークが２つあればその期間のデータを「１」と判定し、所定期間Ｔｓ内にピークが１つだけあればその期間のデータを「０」と判定し、その判定結果を復調データとして出力する。
【００２１】
なお、前記したように磁気記録媒体１を搬送装置で搬送して読み取る場合には、磁気ヘッド２１に対する磁気記録媒体１の移動速度が常に一定となり、判定期間Ｔｓは既知となるが、磁気記録媒体１を手動でスライド移動して読み取る場合にはその移動速度がばらつくため、移動速度に合わせて判定期間Ｔｓを可変している。この場合、初期の読み取り信号（例えば前記ダミーデータに対する読み取り信号）のピーク間の時間から磁気ヘッド２１に対する磁気記録媒体１の相対移動速度を求めて判定期間Ｔｓを決定する。
【００２２】
ただし、以下の説明では、磁気ヘッド２１に対する磁気記録媒体１の相対移動速度はほぼ一定で既知とする。
【００２３】
一方、利得制御部２４は、増幅器２２から出力される信号の振幅が、復調回路２３でデータを正しく復調できる入力信号の許容振幅範囲内となるように増幅器２２の利得を制御する。
【００２４】
この利得制御部２４は、第１の比較器２５、第２の比較器２６、振幅対応値検出手段２７および制御手段２８によって構成されている。
【００２５】
第１の比較器２５は、復調回路２３が磁気記録データを正常に復調できる入力信号の許容振幅範囲の例えば中心に設定された第１のしきい値Ｖ１と増幅器２２から出力される信号とを比較し、両者の大小関係を表すレベルの信号を出力する。例えば、増幅器２２から出力される信号が第１のしきい値Ｖ１以上のときハイレベル、第１のしきい値Ｖ１より小さいときローレベルの信号を出力する。
【００２６】
第２の比較器２６は、前記許容振幅範囲で第１のしきい値Ｖ１より大きい第２のしきい値Ｖ２と増幅器２２から出力される信号とを比較し、両者の大小関係を表すレベルの信号を出力する。例えば、増幅器２２から出力される信号が第２のしきい値Ｖ２以上のときハイレベル、第２のしきい値Ｖ２より小さいときローレベルの信号を出力する。
【００２７】
第１の比較器２５と第２の比較器２６の出力は、振幅対応値検出手段２７に入力される。
【００２８】
振幅対応値検出手段２７は、第１の比較器２５および第２の比較器２７の出力状態が変化するタイミングに基づいて、増幅器２２から出力される信号の振幅に対応する振幅対応値Ｐを検出する。
【００２９】
この振幅対応値Ｐは、増幅器２２から出力される信号Ｅの振幅Ｖａの変化に対して単調変化し、且つ第１の比較器２５および第２の比較器２７の出力状態の変化するタイミングに基づいて検出可能な値であればよい。
【００３０】
例えば、図３に示すように、増幅器２２から出力される信号Ｅが第１のしきい値Ｖ１を超えてから第２のしきい値Ｖ２を超えるまでの時間ΔＴは、増幅器２２から出力される信号Ｅの振幅Ｖａが大きいほど短くなるので、この時間ΔＴを振幅対応値Ｐとして検出してもよい。
【００３１】
この場合には、例えば第１の比較器２５の出力がローレベルからハイレベルに変化してから第２の比較器２５の出力がローレベルからハイレベルに変化するまでの時間を計測し、その計測結果を振幅対応値とする。
【００３２】
また、図４に示すように、増幅器２２から出力される信号Ｅが第１のしきい値Ｖ１を超えている時間Ｔ１と第２のしきい値Ｖ２を超えている時間Ｔ２との比Ｔ２／Ｔ１は、増幅器２２から出力される信号Ｅの振幅Ｖａが大きいほど大きくなるので、この比Ｔ２／Ｔ１を振幅対応値Ｐとして検出してもよい。
【００３３】
この場合には、例えば第１の比較器２５の出力がローレベルからハイレベルに変化してからローレベルに戻るまでの時間と、第２の比較器２５の出力がローレベルからハイレベルに変化してからローレベルに戻るまでの時間とを計測し、その計測結果の比を振幅対応値とする。
【００３４】
振幅対応値検出手段２７によって検出された振幅対応値Ｐは、制御手段２８に入力される。
【００３５】
制御手段２８は、振幅対応値検出手段２７によって検出される振幅対応値Ｐを所定の基準値Ｐｒに対して予め設定された許容範囲Ｐｒ±β内に入るように増幅器２２の利得を制御する。
【００３６】
なお、この基準値Ｒｒは、増幅器２２から出力される信号Ｅの振幅Ｖａが前記振幅範囲内で且つ第２のしきい値Ｖ２より大きい最適値Ｖｒであるときに振幅対応値検出手段２７から出力される振幅対応値に等しくなるように設定されている。また、許容偏差βは、磁気記録媒体１に磁気記録された一連のデータの記録強度の偏差に対応して設定されている。
【００３７】
この制御手段２８は、振幅対応値検出手段２７が出力する振幅対応値Ｐと、その振幅対応値Ｐを基準値Ｐｒに一致させるために必要な増幅器２２の利得可変係数αとの関係を示す記憶テーブル２８ａを有しており、振幅対応値検出手段２７によって振幅対応値Ｐが検出されると、その振幅対応値Ｐが許容範囲Ｐｒ±β内にあるか否かを判定し、許容範囲に無い場合に、振幅対応値Ｐに対応する利得可変係数αを記憶テーブル２８ａから読み出し、その利得係数αを現在の利得Ｇに乗じて得られる新たな利得を増幅器２２に設定して、増幅器２２から出力される信号Ｅの振幅Ｖａを最適値Ｖｒにほぼ一致させる。
【００３８】
例えば、図３で示したように増幅器２２から正弦波状に出力される信号Ｅが第１のしきい値Ｖ１を超えてから第２のしきい値Ｖ２を超えるまでの時間ΔＴを振幅対応値Ｐとして検出している場合、振幅対応値Ｐと、その振幅対応値Ｐを基準値Ｐｒに一致させるために必要な増幅器２２の利得可変係数αとの関係は、図５に示すように、振幅対応値Ｐ（＝ΔＴ）が基準値Ｐｒのときに利得可変係数αが１で、振幅対応値Ｐ（＝ΔＴ）が大きくなるほど（即ち、増幅器２２の出力信号の振幅が小さいほど）利得可変係数αが単調増加する特性Ｆ１となる。
【００３９】
したがって、例えば図５に示しているように、振幅対応値検出手段２７によって許容範囲の下限値Ｐｒ−βより小さい振幅対応値Ｐ１が検出されると、その振幅対応値Ｐ１に対応する１より小さい利得可変係数α１を現在の利得Ｇに乗じて得られるより低い利得を増幅器２２に設定して、増幅器２２から出力される信号Ｅの振幅Ｖａを最適値Ｖｒまで下げる。
【００４０】
また、図４で示したように増幅器２２から出力される信号Ｅが第１のしきい値Ｖ１を超えている時間Ｔ１と第２のしきい値Ｖ２を超えている時間Ｔ２の比Ｔ２／Ｔ１を振幅対応値Ｐとして検出している場合、振幅対応値Ｐと、その振幅対応値Ｐを基準値Ｐｒに一致させるために必要な増幅器２２の利得可変係数αとの関係は、図６に示すように、振幅対応値Ｐ（＝Ｔ２／Ｔ１）が基準値Ｐｒのときに利得可変係数αが１で、振幅対応値Ｐ（＝Ｔ２／Ｔ１）が大きくなるほど（即ち、増幅器２２の出力信号の振幅が大きいほど）利得可変係数αが単調減少する特性Ｆ２となる。
【００４１】
したがって、例えば振幅対応値検出手段２７によって許容範囲の上限値Ｐｒ＋βより大きい振幅対応値Ｐ２が検出されると、その振幅対応値Ｐ２に対応する１より小さい利得可変係数α２を現在の利得Ｇに乗じて得られるより低い利得を増幅器２２に設定して、増幅器２２から出力される信号Ｅの振幅Ｖａを最適値Ｖｒまで下げる。
【００４２】
なお、この制御手段２８は、増幅器２２が電圧制御増幅器（ＶＣＡ）によって構成されている場合には、必要な利得に対応したアナログの制御電圧信号を増幅器２２に設定し、増幅器２２がプログラマブル増幅器によって構成されている場合には、必要な利得をディジタル値で設定する。
【００４３】
図７は、振幅対応値Ｐを前記時間差ΔＴによって求める場合の再生装置２０の利得制御部２４の処理手順を示すフローチャートである。
【００４４】
以下、このフローチャートに基づいてこの再生装置２０の動作を説明する。
磁気記録媒体１に対する読み取りが開始されると、利得制御部２４は、増幅器２２の利得Ｇを最大Ｇｍにする（Ｓ１、Ｓ２）。
【００４５】
ここで、磁気ヘッド２１から磁気記録媒体１に記録されているデータ（例えばダミーデータ）に対する信号が出力され、増幅器２２から例えば図８の（ａ）に示す信号Ｅが出力されて、その電圧が時刻ｔ０に第１のしきい値Ｖ１を超えると、第１の比較器２５の出力が図８の（ｂ）のようにローレベルからハイレベルに変化し、その時刻ｔ０が記憶される（Ｓ３、Ｓ４）。
【００４６】
そして、信号Ｅの電圧がさらに上昇して、時刻ｔ１に第２のしきい値Ｖ１を超えると、第２の比較器２６の出力が図８の（ｃ）のようにローレベルからハイレベルに変化し、その時刻ｔ１が記憶される（Ｓ５、Ｓ６）。
【００４７】
ここで、時刻ｔ０と時刻ｔ１との差ΔＴ＝ｔ１−ｔ０が振幅対応値Ｐ１として求められる（Ｓ７）。
【００４８】
次に、検出した振幅対応値Ｐ１が許容範囲Ｐｒ±β内にあるか否かが判定され、許容範囲内にないときには、その振幅対応値Ｐ１に対応する利得可変係数α１が求められる（Ｓ８、Ｓ９）。
【００４９】
ここで、増幅器２２の初期利得は最大なので、増幅器２２から出力される信号Ｅの振幅は非常に大きく、振幅対応値Ｐ１（＝ΔＴ）は基準値Ｐｒに対して設定された許容範囲の上限値Ｐｒ＋βより大きくなり、利得可変係数α１は１より小さい値となる。
【００５０】
そして、時刻ｔ２に、増幅器２２の利得がこの利得可変係数α１に現在の利得Ｇ（＝Ｇｍ）を乗算して得られるより低い利得に可変され、増幅器２２の出力信号Ｅの振幅が小さくなり最適値Ｖｒに近づく（Ｓ１０）。
【００５１】
以下同様に、上記Ｓ３〜Ｓ７の処理を繰り返して振幅対応値Ｐ１を検出し、この振幅対応値Ｐ１が許容範囲Ｐｒ±β内にあれば、増幅器２２の利得を可変せずに処理３に戻り、検出した振幅対応値Ｐ１が許容範囲Ｐｒ±βから外れたときにはその振幅対応値Ｐ１に対応する利得可変係数αを求めて増幅器２２の利得を可変して処理３に戻るという動作を、この磁気記録媒体１の磁気記録データの読み取りが終了するまで行う（Ｓ１１）。
【００５２】
このように、増幅器２２の出力信号を受ける第１の比較器２５および第２の比較器２６の出力状態が変化するタイミングに基づいて検出した振幅対応値Ｐが基準値Ｐｒに近づくように増幅器２２の利得を可変制御しているので、増幅器２２の出力信号の振幅を、復調回路２３の復調処理に最適な値に速やかに収束させることができる。
【００５３】
このため、磁気記録媒体１毎のデータの記録レベルのばらつきが大きい場合や、一つの磁気記録媒体１の一連のデータの記録レベルの変動が大きい場合でも、そのデータを正しく復調することができる。
【００５４】
また、磁気カード等のような磁気記録媒体１の本来のデータの前に挿入するダミーデータを多くする必要がなく、記録するデータ量を犠牲にする必要がない。
【００５５】
また、図７に示したフローチャートでは、乗除演算を用いずに簡単な時間計測処理のみで振幅対応値Ｐ（＝ΔＴ）を検出しているので、この再生装置２０の全ての処理を１チップ化されたマイクロプロセッサで実行する場合でも、他の処理に大きな影響を与えずに増幅器２２の利得制御が可能となる。
【００５６】
また、このように、時間差ΔＴによって検出した振幅対応値Ｐを基準値Ｐｒに近づけるように制御する場合、磁気ヘッド２１に対する磁気記録媒体１の相対移動速度が常にほぼ一定であればよいが、前記したように磁気カード等の磁気記録媒体１を手動でスライド移動して磁気記録データを再生する場合、磁気記録媒体毎にそのスライド移動の速度が大きくばらつくと、増幅器２２から出力される信号の周波数も大きくばらついてしまい、たとえ記録レベルが同一の磁気記録媒体１であっても、検出される時間差ΔＴが大きく変化してしまい、振幅を正しく制御できなくなる。
【００５７】
この点を改善するために、２つの方法が考えられる。
第１の方法は、制御手段２８の記憶テーブル２８ａに、各移動速度毎に、振幅対応値検出手段２７が出力する振幅対応値Ｐ（＝ΔＴ）と、その振幅対応値Ｐを基準値Ｐｒに一致させるために必要な増幅器２２の利得可変係数αとの関係を記憶しておき、前記復調回路２３で説明したように、初期の読み取り信号のピーク間の時間から磁気ヘッド２１に対する磁気記録媒体１の相対移動速度ｖを求め（復調回路２３が速度検出機能を有している場合にはそれを兼用する）、この速度ｖに対応した記憶テーブル２８ａから時間差ΔＴに対応する利得可変係数αを求めて、前記同様に増幅器２２の利得を制御する方法である。
【００５８】
この第１の方法は、前記処理に対して記憶テーブル２８ａの選定処理が増加するだけなので、応答速度をほとんど低下させることなく相対移動速度のばらつきに対処できる。
【００５９】
第２の方法は、制御手段２８の記憶テーブル２８ａに、基準速度ｖｒについて、振幅対応値検出手段２７が出力する振幅対応値Ｐ（＝ΔＴ）と、その振幅対応値Ｐを基準値Ｐｒに一致させるために必要な増幅器２２の利得可変係数αとの関係を記憶しておき、前記復調回路２３で説明したように、初期の読み取り信号のピーク間の時間から磁気ヘッド２１に対する磁気記録媒体１の相対移動速度ｖを求め（復調回路２３が速度検出機能を有している場合にはそれを兼用する）、この速度ｖと基準速度ｖｒとの比γ（＝ｖ／ｖｒ）を求め、時間差ΔＴに比γを乗じた結果を振幅対応値Ｐとし、この振幅対応値Ｐに対応する利得可変係数αを記憶テーブル２８ａから求めて、前記同様に増幅器２２の利得を制御する方法である。
【００６０】
この方法は、基準速度ｖｒについてのデータを記憶テーブル２８ａに記憶しておけばよいので、少ないメモリ容量で相対移動速度のばらつきに対処できる。
【００６１】
また、この図７のフローチャートでは、振幅対応値Ｐを時間差ΔＴによって検出していたが、前記したように、振幅対応値Ｐを時間比Ｔ２／Ｔ１によって検出してもよい。この場合には、図７のフローチャートの処理Ｓ７の代わりに、図８のＳ２１〜Ｓ２５の処理を用いればよい。
【００６２】
ここで、前記時間Ｔ２、Ｔ１は、ともに相対移動速度ｖに反比例した値であるから、両者の比Ｔ２／Ｔ１は相対移動速度ｖに依存しない。
【００６３】
したがって、このように、時間比Ｔ２／Ｔ１によって振幅対応値Ｐを求めた場合、前記したような磁気ヘッド２１に対する磁気記録媒体１の相対移動速度のばらつきを考慮しないで済む。
【００６４】
なお、上記のように磁気記録媒体１に記録されたデータを再生する再生装置において、再生したデータが不正に抽出されることを防止する必要がある場合には、例えば図９に示す再生装置２０′のように、復調回路２３で復調されたデータを暗号化して出力する暗号化手段３０を設けるとともに、増幅器２２、復調回路２３、利得制御部２４および暗号化手段３０を、磁気ヘッド２１のケース２１ａ内に収容して、この暗号化手段３０によって暗号化されたデータだけが出力されるように構成してもよい。この場合、ケース２１ａ内の隙間にエポキシ系の樹脂を充填し、暗号化する前のデータや磁気ヘッド２１および増幅器２２の出力信号をケース２１ａの外部から抽出できないようにする。
【００６５】
また、増幅器２２、復調回路２３、利得制御部２４および暗号化手段３０を含む回路を１チップ化された集積回路で構成すれば、従来の磁気ヘッドと同等の外形寸法のケース２１ａ内に収容することができる。
【００６６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項１の磁気記録データの再生装置は、
データが磁気記録された媒体に対して相対的に移動し、前記媒体の磁気記録面の磁気の変化に対応した信号を出力する磁気ヘッドと、
前記磁気ヘッドの出力信号を増幅する利得制御可能な増幅器と、
前記増幅器から出力される信号に基づいて前記増幅器の利得を制御し、前記増幅から出力される信号の振幅を所定範囲内に調整する利得制御部と、
前記増幅器から出力される信号の周期変化に基づいて前記媒体に記録されているデータを復調する復調回路とを備えた磁気記録データの再生装置において、
前記利得制御部は、
前記復調回路が磁気記録データを正常に復調できる入力信号の許容振幅範囲内に設定された第１のしきい値と前記増幅器から出力される信号とを比較する第１の比較器と、
前記許容振幅範囲で前記第１のしきい値より大きい第２のしきい値と前記増幅器から出力される信号とを比較する第２の比較器と、
前記第１の比較器および第２の比較器の出力が変化するタイミングに基づいて、前記増幅器から出力される信号が前記第１のしきい値を超えてから前記第２のしきい値を超えるまでの時間差を求め、該時間差を前記増幅器から出力される信号の振幅に対応した振幅対応値として検出する振幅対応値検出手段と、
前記振幅対応値検出手段によって検出された振幅対応値を予め設定されている基準値に近づけるように前記増幅器の利得を制御する制御手段とを備えている。
【００６７】
このように、増幅器から出力される信号が第１のしきい値を超えてから第２のしきい値を超えるまでの時間差を振幅対応値として検出し、その値が基準値に近づくように増幅器の利得を制御するため、増幅器の出力信号の振幅を、復調回路の復調処理に最適な値に速やかに収束させることができ、磁気記録媒体に記録されたデータを正確に復調できる。
また、磁気カード等のような磁気記録媒体の本来のデータの前に挿入されるダミーデータを必要以上に多くしないで済み、本来のデータ量を犠牲にする必要がない。
【００６８】
また、本発明の請求項２の磁気記録データの再生装置は、請求項１記載の磁気記録データの再生装置において、
前記制御手段は、
前記磁気ヘッドに対する前記媒体の移動速度毎に、前記振幅対応値検出手段が出力する振幅対応値と、その振幅対応値を前記基準値に一致させるために必要な前記増幅器の利得可変係数との関係を予め記憶する記憶テーブルと、
前記媒体に対する前記磁気ヘッドの初期の読み取り信号のピーク間の時間から前記磁気ヘッドに対する前記媒体の相対移動速度を求める手段とを有し、
前記求めた相対移動速度に対応した前記記憶テーブルから、前記振幅対応値に対応する利得可変係数を求め、該利得可変係数を現利得に乗じて得られる新たな利得を前記増幅器に設定することにより、前記振幅対応値が前記基準値に一致するように制御する。
このため、応答速度をほとんど低下させることなく磁気ヘッドに対する媒体の相対移動速度のばらつきに対処できる。
【００６９】
また、本発明の請求項３の磁気記録データの再生装置は、請求項１記載の磁気記録データの再生装置において、
前記制御手段は、
前記磁気ヘッドに対する前記媒体の移動速度が基準速度のときに、前記振幅対応値検出手段が出力する振幅対応値と、その振幅対応値を前記基準値に一致させるために必要な前記増幅器の利得可変係数との関係を予め記憶する記憶テーブルと、
前記媒体に対する前記磁気ヘッドの初期の読み取り信号のピーク間の時間から前記磁気ヘッドに対する前記媒体の相対移動速度を求める手段と、
該求めた相対移動速度と前記基準速度との比を求め、さらにこの比を前記振幅対応値に乗じて新たな振幅対応値を求める手段とを有し、
前記新たに求めた振幅対応値に対応する利得可変係数を前記記憶テーブルから求め、該利得可変係数を現利得に乗じて得られる新たな利得を前記増幅器に設定することにより、前記振幅対応値検出手段が出力する前記振幅対応値が前記基準値に一致するように制御する。
このため、少ないメモリ容量で磁気ヘッドに対する媒体の相対移動速度のばらつきに対処できる。
【００７０】
また、本発明の請求項４の磁気記録データの再生装置は、
データが磁気記録された媒体に対して相対的に移動し、前記媒体の磁気記録面の磁気の変化に対応した信号を出力する磁気ヘッドと、
前記磁気ヘッドの出力信号を増幅する利得制御可能な増幅器と、
前記増幅器から出力される信号に基づいて前記増幅器の利得を制御し、前記増幅から出力される信号の振幅を所定範囲内に調整する利得制御部と、
前記増幅器から出力される信号の周期変化に基づいて前記媒体に記録されているデータを復調する復調回路とを備えた磁気記録データの再生装置において、
前記利得制御部は、
前記復調回路が磁気記録データを正常に復調できる入力信号の許容振幅範囲内に設定された第１のしきい値と前記増幅器から出力される信号とを比較する第１の比較器と、
前記許容振幅範囲で前記第１のしきい値より大きい第２のしきい値と前記増幅器から出力される信号とを比較する第２の比較器と、
前記第１の比較器および第２の比較器の出力が変化するタイミングに基づいて、前記増幅器から出力される信号が前記第１のしきい値を超えている時間と前記第２のしきい値を超えている時間との比を前記増幅器から出力される信号の振幅に対応した振幅対応値として検出する振幅対応値検出手段と、
前記振幅対応値検出手段によって検出された振幅対応値を予め設定されている基準値に近づけるように前記増幅器の利得を制御する制御手段とを備えている。
【００７１】
このように、増幅器から出力される信号が第１のしきい値を超えている時間と第２のしきい値を超えている時間との比を振幅対応値として検出し、その値が基準値に近づくように増幅器の利得を制御しているため、磁気ヘッドに対する媒体の相対移動速度のばらつきの影響を受けることなく、増幅器の出力信号の振幅を、復調回路の復調処理に最適な値に速やかに収束させることができ、磁気記録媒体に記録されたデータを正確に復調できる。
【００７２】
また、本発明の請求項６の磁気記録データの再生装置は、請求項１〜５のいずれかに記載の磁気記録データの再生装置において、
前記復調回路によって復調されたデータを暗号化する暗号化手段を備えるとともに、
前記磁気ヘッドのケース内に、前記増幅器、復調回路、利得制御手段および暗号化手段が収容され、該ケース内の隙間に充填された樹脂により暗号化前のデータ、磁気ヘッドおよび増幅器の出力信号の抽出を阻止し、前記暗号化手段によって暗号化されたデータを前記ケースの外部へ出力するように構成されている。
【００７３】
このため、磁気記録媒体に記録されたデータが不正に利用される恐れがなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の構成を示すブロック図
【図２】実施の形態の要部の動作を説明するための図
【図３】実施の形態の要部の動作を説明するための図
【図４】実施の形態の要部の動作を説明するための図
【図５】実施の形態の要部の動作を説明するための図
【図６】実施の形態の要部の動作を説明するための図
【図７】実施の形態の要部の処理手順を示すフローチャート
【図８】実施の形態の要部の処理手順を示すフローチャート
【図９】他の実施の形態の構成および収容状態を示す図
【図１０】従来装置の構成を示すブロック図
【符号の説明】
１  磁気記録媒体
２０  再生装置
２１  磁気ヘッド
２１ａ  ケース
２２  増幅器
２３  復調回路
２４  利得制御部
２５  第１の比較器
２６  第２の比較器
２７  振幅対応値検出手段
２８  制御手段
２８ａ  記憶テーブル
３０  暗号化手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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