本发明涉及一种磁头，对磁卡等的磁记录介质进行磁信息的读取及写入。另外，涉及一种具备磁头的磁记录介质处理装置。
背景技术
在专利文献1中记载了一种卡处理装置，具备：磁头，进行从磁记录介质的磁信息的读取、及向磁记录介质的磁信息的写入。在同文献的卡处理装置(磁记录介质处理装置)中，磁头包括：具备间隙的磁芯、卷绕于磁芯上的读取用线圈及写入用线圈、解调从读取用线圈输出的模拟信号的解调电路、以及将从解调电路输出的解调信号加密的加密电路。磁头检测磁卡(磁记录介质)通过间隙时的磁场的变化，并输出由加密电路加密的信号。在磁头上设有：输出被加密的信号(读信号)的输出端子、和输入写入信号(写信号)的输入端子。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2011-215748号公报
技术实现要素：
发明所要解决的技术问题
在专利文献1的卡处理装置中，写入用线圈与设于磁头的外部的写入电路连接。在此，在将读取用线圈和写入用线圈卷绕于同一磁芯的磁头中，当电流流过读取用线圈时，与读取用线圈的电流对应的电流也流过写入用线圈。而且，所述电流(模拟信号)不经由加密电路，而从输入端子输出到写入电路侧。即，在从磁头的输出端子输出被加密的读信号时，也从磁头的输入端子向写入电路侧输出与读信号对应的模拟信号，但所述模拟信号未加密。因此，有可能在磁头的输入端子与写入电路之间读取未加密的信号。
鉴于以上的问题点，本发明的技术问题在于，在进行磁信息的读取及写入的磁头中，防止在读取磁信息时在磁头和写入电路之间读取信号。
解决问题所采用的技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供一种磁头，包括：磁头本体，所述磁头本体包括：具备间隙的磁芯、以及卷绕在所述磁芯上的读取用线圈及写入用线圈；磁头壳体，收纳所述磁头本体；解调电路，与所述读取用线圈连接；加密电路，与所述解调电路连接；以及双向二极管，与所述写入用线圈连接，其中，所述双向二极管配置于所述磁头壳体的内部，写入用信号经由所述双向二极管输入到所述写入用线圈。
根据本发明，双向二极管配置在磁头的磁头壳体内，写入用信号经由所述双向二极管而输入到写入用线圈。在此，由于从写入用线圈输出的模拟信号的电压电平(10mv左右)比双向二极管的正向电压(1v左右)低，因此，从写入用线圈输出的模拟信号不能通过双向二极管。因此，即使在通过读取用线圈读取磁信息时，也从写入用线圈输出与从读取用线圈输出的信号对应的模拟信号，所述模拟信号也不会通过双向二极管。即，根据本发明，能够通过双向二极管，阻止与从读取用线圈输出的信号对应的模拟信号从写入用线圈输出到磁头的外部。另一方面，如果设定为写入用信号超过正向电压，则能够将写入用信号输入到写入用线圈。因此，在进行磁信息的读取及写入的磁头中，能够防止从磁头输出未加密的信号，而不必进行电路的切换控制。因此，能够防止在磁头和写入电路之间读取信号。
在本发明中，理想的是，所述磁头具有电路基板，所述电路基板具备安装有所述双向二极管的第一基板面，所述电路基板中，至少所述第一基板面的安装有所述双向二极管的区域被所述磁头壳体覆盖。这样，如果将双向二极管安装在电路基板上，则很容易进行双向二极管向磁头的组装及配线连接。
在本发明中，理想的是，解调电路安装在所述第一基板面，所述第一基板面中，至少安装有所述解调电路及所述双向二极管的区域被所述磁头壳体覆盖。这样，通过将解调电路和双向二极管安装于共同的电路基板，能够简化磁头的构造，容易进行装配及配线连接。另外，能够将磁头小型化。
在本发明中，理想的是，所述磁头壳体具备开口部，所述电路基板以将所述第一基板面朝向所述磁头壳体的一侧并封闭所述开口部的状态，而被固定于所述磁头壳体，所述电路基板中，所述加密电路安装在设于所述第一基板面的背侧的第二基板面。这样，由于能够将加密电路配置于磁头壳体的外部，因此，能够将磁头壳体小型化。从而，能够将磁头小型化。
在本发明中，理想的是，在所述磁头壳体内填充有树脂。这样，能够容易地固定配置于磁头壳体内的结构零件。
接着，本发明提供一种磁记录介质处理装置，包括：上述的磁头；以及写入电路，经由所述双向二极管，而与所述磁头的所述写入用线圈连接。
发明效果
根据本发明，双向二极管配置在磁头的磁头壳体内，写入用信号经由所述双向二极管而输入到写入用线圈。另外，当从写入线圈输出与从读取用线圈输出的信号对应的模拟信号时，可以通过双向二极管阻止所述信号输出到磁头的外部。
因此，在进行磁信息的读取及写入的磁头中，能够防止从磁头输出未加密的信号，而不必进行电路的切换控制。因此，能够防止从连接磁头和写入电路的信号线读取信号。
附图说明
图1是应用了本发明的读卡器的说明图和磁卡的说明图。
图2是读卡器的信号处理系统的框图。
图3是磁头的立体图。
图4是示意性表示磁头的内部构造的剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图，说明应用了本发明的磁头及搭载磁头的读卡器。
(整体结构)
图1(a)是应用了本发明的读卡器的说明图，图1(b)是通过读卡器读写磁信息的磁卡的说明图。本方式的读卡器1进行磁卡(磁记录介质)3承载的磁信息的读取及磁信息向磁卡3的写入用线圈。如图1(b)所示，磁卡3具备磁条2。在磁条2上设有三条磁道(magnetictracks)11。
读卡器1具备：卡插入口5、磁头6、从卡插入口5经由磁头6处理的处理位置a延伸的卡输送路径7、沿着卡输送路径7输送插入卡插入口5的磁卡3的输送机构8、以及本体侧基板70。磁头6配置成：磁头6的传感器面6a朝向卡输送路径7的一侧。输送机构8具备：两组将磁卡3夹在其间进行输送的输送辊对9。各组输送辊对9分别配置于处理位置a的上游侧及下游侧。另外，输送机构8具备输送电动机10，作为输送辊对9的驱动源。
当磁卡3插入到卡插入口5时，读卡器1驱动输送电动机10，使输送机构8动作。由此，磁卡3被沿着卡输送路径7输送并通过处理位置a。在磁卡3通过处理位置a时，磁条2与磁头6的传感器面6a滑动接触。在读取承载于磁卡3的磁信息时，磁头6检测磁卡3通过传感器面6a时的磁场的变化。从磁头6输出的磁信息被加密。另外，在对磁卡3写入磁信息时，磁头6产生磁化通过处理位置a的磁卡3的磁场。
(信号处理系统)
图2是表示读卡器1的信号处理系统的框图。在本体侧基板70上，安装有本体侧cpu71及写入电路72。来自设于卡插入口5或卡输送路径7的未图示的传感器的检测信号，输入到本体侧cpu71。本体侧cpu71经由未图示的电动机驱动器将控制信号输出到输送电动机10，进行将磁卡3向卡输送路径7的下游侧输送的动作、及将磁卡3从卡插入口5排出的动作。
本体侧基板70经由引线80与磁头6的控制电路基板62连接。在本体侧基板70上，设有与写入电路72连接的输出端子70a、70b。本体侧cpu71控制写入电路72，向磁头6输出写入信号。写入信号从写入电路72输出，经由输出端子70a、70b及引线80输入到磁头6。另外，从磁头6输出的加密的磁信息，经由引线80输入到本体侧cpu71。
(磁头)
图3是磁头6的立体图，图3(a)是从与传感器面6a相反侧观察磁头6时的立体图，图3(b)是从传感器面6a侧观察磁头6时的立体图。另外，图4是示意性表示磁头6的内部构造的剖视图(图3(a)的o-o线的剖视图)。
在以下的说明中，如图1所示，将磁头6的传感器面6a朝向下方的姿势设为磁头6的基准姿势，将所述基准姿势的上下方向设为磁头6的上下方向z。另外，将与上下方向z正交的方向、即在卡输送路径7上输送的磁卡3通过磁头6的传感器面6a的通过方向设为磁头6的前后方向x。而且，将与上下方向z及前后方向x(磁卡3的通过方向)正交的方向设为磁头6的宽度方向(与通过方向交叉的方向)y。
磁头6是读取在磁卡3的磁条2上形成的三条磁道11(参照图1(b))的三通道式磁头。磁头6具备：磁头壳体21、和固定于磁头壳体21的控制电路基板62。用于从三条磁道11读取磁信息的三个磁头本体22，配置在磁头壳体21的内侧。
磁头壳体21由坡莫合金(permalloy)等的软磁性材料构成。如图3(b)所示，磁头壳体21具备：构成传感器面6a的长方形的底板部分25、和从底板部分25的外周缘向上方z2延伸的方筒部分26。在方筒部分26的上端，设有向上方z2开口的开口部28(参照图4)。磁头壳体21的底板部分25是前后方向x的中央部分向下方z1突出的弯曲形状。如图3(b)所示，在底板部分25的前后方向x的中央部分设有三个传感器面开口部27。三个传感器面开口部27是沿前后方向x延伸的长孔，并且沿宽度方向y排列。
如图2、图4所示，磁头本体22包括：具备间隙31的磁芯32、和经由未图示的线圈骨架(coilbobbin)卷绕在所述磁芯32上的读取用线圈33及写入用线圈34。如图2所示，在读取用线圈33的一端连接第一端子33a，在另一端连接第二端子33b。另外，在写入用线圈34的一端连接第一端子34a，在另一端连接第二端子34b。第一端子33a、第二端子33b、第一端子34a及第二端子34b均配置于磁头壳体21内。
如图4所示，磁芯32具备：沿前后方向x延伸的直线部32a、从直线部32a的一侧及另一侧的端部向下方z1(传感器面6a侧)突出的线圈卷绕部32b、32c、从线圈卷绕部32b、32c的下端朝向磁芯32的前后方向x的中心延伸的臂部32d、32e。在前后方向x中对向的臂部32d、32e的前端之间形成有间隙31。间隙31位于磁芯32的前后方向x的中央。读取用线圈33经由线圈骨架而卷绕于线圈卷绕部32b，写入用线圈34经由线圈骨架而卷绕于线圈卷绕部32c。此外，磁芯形状及线圈的配置不限于这样的形状，可以适当变更。
三个磁头本体22沿宽度方向y排列并收纳于磁头壳体21。如图3(b)、图4所示，各磁头本体22的间隙31从设于磁头壳体21的底板部分25的传感器面开口部27，露出到磁头壳体21的外侧。
如图2所示，磁头6具备：将从磁头本体22的读取用线圈33的第一端子33a及第二端子33b输出的模拟信号解调的解调电路52、将从解调电路52输出的解调信号加密的加密电路53、与写入用线圈34的第一端子34a、第二端子34b连接的双向二极管54a、54b。双向二极管54a、54b例如是将具有规定的正向电压的一对二极管逆向连接的元件。
此外，在图2中仅图示了一个磁头本体22，对于双向二极管54a、54b，仅图示了与一个磁头本体22连接的数量(两个)，但在多通道的磁头6中，磁头本体22设置成与磁头6的通道数相同的数量。即，在本方式中，磁头本体22的数量为3。而且，各磁头本体22的写入用线圈34分别经由双向二极管54a、54b再经由引线80与本体侧基板70的输出端子70a、70b连接。另外，从各磁头本体22的读取用线圈33的第一端子33a及第二端子33b输出的模拟信号，经由解调电路52输入加密电路53。
加密电路53通过规定的加密函数(encryptionfunction)和密钥数据(keydata)，将解调信号加密并输出加密信号。此外，也可以在读取用线圈33的第一端子33a及第二端子33b和解调电路52之间，设置消除噪声的滤波电路。如上所述，从磁头6输出的加密信号从加密电路53输出，并经由引线80输入到本体侧cpu71。
双向二极管54a、54b分别串联配置于写入用线圈34的第一端子34a、第二端子34b和上述的本体侧基板70的输出端子70a、70b之间。因此，从写入电路72输出的写入信号，经由双向二极管54a、54b输入到写入用线圈34。写入电路72输出电压电平超过双向二极管54a、54b的正向电压的写入信号。
解调电路52具备：安装在控制电路基板62上的解调ic61。另外，加密电路53具备：安装在控制电路基板62上的cpu63。如图4所示，控制电路基板62具备：朝向下方z1的第一基板面62a和及朝向上方z2的第二基板面62b。解调ic61安装在控制电路基板62的第一基板面62a，cpu63安装在第二基板面62b。解调ic61配置为：在上下方向z上观察时，解调ic61进入cpu63的外形的内侧。另外，双向二极管54a、54b安装于控制电路基板62的第一基板面62a。解调ic61经由在磁头壳体21的内部引绕的未图示的柔性配线基板，而与被连接到读取用线圈33的一端及另一端的第一端子33a及第二端子33b连接。另外，双向二极管54a、54b与解调ic61同样地，经由在磁头壳体21的内部引绕的未图示的柔性配线基板，而与被连接到写入用线圈34的一端及另一端的第一端子34a及第二端子34b连接。
如图4所示，控制电路基板62是以从上方z2封闭磁头壳体21的开口部28的方式而进行配置。控制电路基板62经由填充于磁头壳体21内的树脂90而固定于磁头壳体21。控制电路基板62中，安装有解调ic61及双向二极管54a、54b的区域与磁头壳体21在上下方向z上为对向，在第一基板面62a上，安装有解调ic61及双向二极管54a、54b的区域由磁头壳体21从下方z1覆盖。因此，解调电路52及双向二极管54a、54b被配置于磁头壳体21内。安装于控制电路基板62的第二基板面62b的cpu63其整体被树脂91密封。树脂91为环氧系树脂。
(作用效果)
如上所述，本方式的读卡器1具备：进行磁信息的读取及写入的磁头6，双向二极管54a、54b配置在磁头6的磁头壳体21内，写入用信号经由所述双向二极管54a、54b输入到写入用线圈34。因此，在通过读取用线圈33读取磁信息时，即使从写入用线圈34输出与从读取用线圈33输出的信号对应的模拟信号，所述模拟信号也不会通过双向二极管54a、54b，且模拟信号不会从磁头6向写入电路72侧输出。另一方面，由于超过正向电压的写入用信号从写入电路72输入到磁头6，所以，写入用信号通过双向二极管54a、54b被输入写入用线圈34。双向二极管54a、54b的电阻相对于正向电压以上的信号非常小，因此，由设置双向二极管54a、54b造成的对作为写入用的磁头6的特性的影响较少。
因此，根据本方式，在能够进行磁信息的读取及写入的磁头6中，通过双向二极管54a、54b可以阻止从磁头6向写入电路72侧输出信号，而不必进行电路的切换控制。因此，能够防止在磁头6和写入电路72之间读取未加密的信号。另外，双向二极管54a、54b的零件尺寸较小并且安装面积小，为低成本。因此，能够兼得磁头6的安全性的提高，和磁头6的小型化及低成本化。
在本方式中，双向二极管54a、54b及解调ic61被安装在控制电路基板62的第一基板面62a，控制电路基板62以这些安装区域被磁头壳体21覆盖的方式固定于磁头壳体21。这样，如果在电路基板上安装构成双向二极管54a、54b的电子零件，则容易进行双向二极管54a、54b向磁头6的组装及配线连接。另外，因为将解调ic61和双向二极管54a、54b均安装于共同的控制电路基板62，所以能够简化磁头6的构造，容易进行装配及配线连接。另外，对磁头6的小型化是有利的。而且，构成加密电路53的cpu63被安装于朝向磁头壳体21的外侧的第二基板面62b且被树脂91覆盖，所以不需要确保将cpu63配置在磁头壳体21的内部的空间。因此，能够将磁头壳体21小型化，且能够将磁头6小型化。
(其它实施方式)
在上述方式中，双向二极管54a、54b被安装在控制电路基板62上，但也可以将双向二极管54a、54b安装在与控制电路基板62分开的电路基板上并配置于磁头壳体21内，且用树脂90固定。另外，也可以将利用引线连接构成双向二极管54a、54b的元件(一对二极管)而形成的双向二极管，配置于磁头壳体21内并用树脂90固定。此外，安装双向二极管54a、54b的电路基板，也可以通过用树脂90固定以外的方法固定于磁头壳体21。
附图标记说明
1...读卡器(磁记录介质处理装置)
2...磁条
3...磁卡(磁记录介质)
5...卡插入口
6...磁头
6a...传感器面
7...卡输送路径
8...输送机构
9...输送辊对
10...输送电动机
11...磁道
21...磁头壳体
22...磁头本体
25...底板部分
26...方筒部分
27...传感器面开口部
28...开口部
31...间隙
32...磁芯
32a...直线部
32b、32c...线圈卷绕部
32d、32e...臂部
33...读取用线圈
33a...第一端子
33b...第二端子
34...写入用线圈
34a...第一端子
34b...第二端子
52...解调电路
53...加密电路
54a、54b...双向二极管
61...解调ic
62...控制电路基板
62a...第一基板面
62b...第二基板面
63...cpu
70...本体侧基板
70a、70b...输出端子
71...本体侧cpu
72...写入电路
80...引线
90、91...树脂
a...处理位置
x...前后方向
y...宽度方向
z...上下方向
z1...下方
z2...上方