JP2823664B2 - High density magnetic recording method - Google Patents

High density magnetic recording method

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JP2823664B2
JP2823664B2 JP17153690A JP17153690A JP2823664B2 JP 2823664 B2 JP2823664 B2 JP 2823664B2 JP 17153690 A JP17153690 A JP 17153690A JP 17153690 A JP17153690 A JP 17153690A JP 2823664 B2 JP2823664 B2 JP 2823664B2
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修司 田辺
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的; (産業上の利用分野) この発明は、プリペイドカード,クレジットカード等
のようなカード状記録媒体やその他の磁気記録媒体に用
いられている磁性層に対して、情報を高密度に磁気記録
できるようにした高密度磁性記録方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Object of the Invention (Industrial Application Field) The present invention relates to a magnetic layer used for a card-shaped recording medium such as a prepaid card, a credit card, and other magnetic recording media. And a high-density magnetic recording method capable of magnetically recording information at a high density.

(従来の技術) 従来、カード状記録媒体の磁性層への情報の記録は、
第16図に示すA,Bの2状態を用いて2値記録で行なって
いるが、一般にはF−2Fと呼ばれる方式で記録されてい
る。すなわち、第15図に示すように、“0"を記録する周
波数の2倍の周波数を使用すれば“1"が記録されるよう
になっており、データ信号の幅から自動的にクロック信
号を読取時に作成し(セルフクロック)、このクロック
に従って元の2値に戻すようになっている。この方式で
はタイミング信号用のトラックをデータトラックとは別
に設ける必要はないが、“0"か“1"の2値を記録するの
に、必要な最小磁化反転長さの2倍の長さを必要とし、
記録密度が低くなっている。この場合、記録密度は2n
ある(指数nは記録媒体の一定長さ当りの桁数を表わし
ている)。
(Prior Art) Conventionally, information is recorded on a magnetic layer of a card-shaped recording medium by:
Although binary recording is performed using the two states A and B shown in FIG. 16, recording is generally performed by a method called F-2F. That is, as shown in FIG. 15, when a frequency twice as high as the frequency for recording “0” is used, “1” is recorded, and the clock signal is automatically generated based on the width of the data signal. It is created at the time of reading (self-clock), and returns to the original binary value according to this clock. In this method, it is not necessary to provide a track for the timing signal separately from the data track. However, in order to record a binary value of “0” or “1”, a length twice as long as the minimum magnetization reversal length required is required. Need and
Recording density is low. In this case, the recording density is 2 n (the index n represents the number of digits per fixed length of the recording medium).

一方、タイミングトラックを別途設ければF−2F方式
の半分の長さで記録できることになるが、その場合でも
記録自身は2状態を用いて2値でしか行なうことができ
ず、しかもタイミングトラック(余分なトラック)が必
要になる。
On the other hand, if a timing track is separately provided, recording can be performed with half the length of the F-2F system, but even in this case, recording itself can be performed only in two values using two states, and furthermore, the timing track ( Extra track).

(発明が解決しようとする課題) しかしながら、最近ではカード状記録媒体への記録情
報の増加が大きな傾向となっており、磁気記録の高密度
化及びセキュリティのアップが強く要求されている。
(Problems to be Solved by the Invention) However, recently, the amount of information recorded on a card-shaped recording medium has been increasing greatly, and there is a strong demand for higher density and higher security of magnetic recording.

磁性層を有するカード状記録媒体に対しては、2値記
録よりも多値記録を行なう方がより改ざん防止が図られ
てセキュリティが高くなるが、1種類の磁性体に対して
多値記録を行なうことは理論的に可能であるものの、現
実問題としてはほとんど不可能である。何故ならば、情
報を記録する際、磁気ヘッドと磁性層との接触面におけ
る接触度合を完全に均一に保つのは機構上及び加工精度
上に限界があるので困難であり、磁気ヘッドに対する記
録時の電流を高精度に維持することはコスト上に問題が
あるため、1種類の磁性体で構成された磁性層の場合、
第16図に示す如く記録時の磁界のずれとなる磁化力の変
化ΔHはある程度避けられないとしても、このΔHのず
れが残留磁束ΦにおいてはΔΦというように大きなずれ
となってしまい、通常1種類の磁性体が示す磁気ヒステ
リシス曲線Cに関しては、残留磁束として3状態以上の
多状態を用いて多値(以後、多値は3値以上をいう)に
記録しようとしても、正確に残留磁束を保持することが
できず、無理な多値記録は読取時の安定性の保証を損な
うだけとなるからである。このため、事実上多値記録は
不可能とみなされる。然るに、現状においては記録密度
や安全性に問題を残しながらも2状態を用いての2値記
録が使用されている。
For a card-shaped recording medium having a magnetic layer, it is more secure to perform falsification by performing multi-level recording than to perform binary recording, and security is improved. However, multi-level recording is performed for one type of magnetic material. Although it is theoretically possible to do it, it is almost impossible as a practical matter. This is because, when recording information, it is difficult to keep the degree of contact on the contact surface between the magnetic head and the magnetic layer completely uniform due to limitations in mechanical and processing accuracy. Maintaining the current with high accuracy has a problem in cost, so in the case of a magnetic layer composed of one type of magnetic material,
As shown in FIG. 16, even if a change ΔH in magnetizing force, which is a deviation of the magnetic field at the time of recording, cannot be avoided to some extent, this deviation of ΔH results in a large deviation such as ΔΦ in the residual magnetic flux Φ. Regarding the magnetic hysteresis curve C indicated by the various types of magnetic materials, even if an attempt is made to record multi-values (hereinafter, multi-value refers to three or more values) using multi-states of three or more states as the residual magnetic flux, the residual magnetic flux is accurately detected. This is because unreasonable multi-value recording that cannot be held only impairs the stability of reading. For this reason, multi-value recording is considered to be virtually impossible. However, at present, binary recording using two states is used while leaving problems in recording density and security.

そこで、カード状記録媒体の磁性層を2層にし、各々
異なる保磁力を有する磁性体で2層の磁性層を構成し、
各層に各々記録できるようにしたものがある。しかし、
各層の情報記録はあくまで2状態の2値記録に留まって
おり、一方の磁性層の真の記録、他方の磁性層に偽の記
録を施すという構成になっている。これは、低保磁力磁
性層に偽の記録が施されているため、例えば磁気ヘッド
に、低保磁力層の記録を消去するだけのバイアス磁界を
かけることにより、真の記録の読取が可能となり、セキ
ュリティの面でやはり問題を残している。
Therefore, the magnetic layer of the card-shaped recording medium is made into two layers, and two magnetic layers are constituted by magnetic materials having different coercive forces, respectively.
There is one that can record on each layer. But,
Information recording of each layer is limited to binary recording in two states, and true recording of one magnetic layer and false recording of the other magnetic layer are performed. This is because false recording is performed on the low coercivity magnetic layer, so that a true recording can be read by applying a bias magnetic field to the magnetic head, for example, to erase the recording on the low coercivity layer. Still, it leaves a problem in terms of security.

この発明は上述のような事情に鑑みなされたもので、
この発明の目的は、保磁力が異なる多種の磁性体から成
る磁性層を用いて多値記録を行ない得るようにして、し
かも特殊な変調方法による書込みを行なってセキュリテ
ィの高い高密度の磁気記録を可能とする高密度磁気記録
方法を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances,
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to enable multi-value recording using magnetic layers composed of various kinds of magnetic materials having different coercive forces, and perform high-density magnetic recording with high security by performing writing by a special modulation method. An object of the present invention is to provide a high-density magnetic recording method which enables the method.

発明の構成; (課題を解決するための手段) この発明は高密度磁気記録方法に関するもので、この
発明の上記目的は、保磁力が異なるm種(mは2以上の
自然数)の磁性体を混合して成る1つの磁性層を用いて
残留磁束が(m+1)状態をとり得るようにし、予め前
記磁性層の書込領域の残留磁束を前記(m+1)状態の
内の最低もしくは最高の状態としておき、データの記録
時に書込用クロックに対応して、2値データを所定のア
ルゴリズムに従ってm値の多値データとして記録するこ
とによって達成される。また、保磁力が異なるm種(m
は2以上の自然数)の磁性体から成る磁性層と、磁性記
録の読取のためのタイミング信号が記録されるタミング
トラックとを有する磁気記録媒体に対して、前記タイミ
ング信号に同期してデータを(m+1)値の多値として
記録するようにすることによって達成される。
Means for Solving the Problems The present invention relates to a high-density magnetic recording method, and an object of the present invention is to provide m types (m is a natural number of 2 or more) of magnetic materials having different coercive forces. The residual magnetic flux can be in the (m + 1) state by using one mixed magnetic layer, and the residual magnetic flux in the write area of the magnetic layer is previously set to the lowest or highest state in the (m + 1) state. This is achieved by recording binary data as m-valued multi-valued data according to a predetermined algorithm when recording data. In addition, m types (m
Data is synchronized with the timing signal to a magnetic recording medium having a magnetic layer made of a magnetic material of 2 or more natural numbers) and a timing track on which a timing signal for reading magnetic recording is recorded. This is achieved by recording as a multi-value of the (m + 1) value.

(作用) この発明では情報の多値記録を高密度に行ない得るよ
うにする為、互いに保磁力が異なる少なくとも2種類以
上の磁性体で磁性層を構成すると共に、必要に応じて磁
気記録の読取のためのタイミング信号が記録されるタイ
ミングトラックを設け、セルフクロック方式で又は上記
タイミング信号に同期してデータを上記磁性層に2値も
しくは多値記録している。これは、単一の磁性体が有す
る磁化特性は磁気ヒステリシス曲線における残留磁束が
2状態となるのに対し、保磁力が異なる磁性体で磁性層
を混合生成(若しくは層設)することによって、残留磁
束の多状態化が得られるからである。なお、磁性体相互
の保磁力の差は大きい程多値記録を容易にするが、3倍
程度以上の差があれば十分である。
(Function) In the present invention, in order to enable multi-value recording of information at a high density, the magnetic layer is composed of at least two kinds of magnetic materials having different coercive forces from each other, and reading of magnetic recording is performed as necessary. A timing track on which a timing signal is recorded is provided, and data is binary- or multi-valued recorded on the magnetic layer in a self-clocking manner or in synchronization with the timing signal. This is because the magnetic properties of a single magnetic material have two states of residual magnetic flux in the magnetic hysteresis curve, while the magnetic layers having different coercive forces are mixed (or provided) to form a magnetic layer. This is because multi-state magnetic flux can be obtained. Note that the larger the difference in coercive force between magnetic materials, the easier multi-value recording is, but a difference of about three times or more is sufficient.

(実施例) この発明に用いる磁性層は1種類の磁性体で形成され
たものではなく、互いに保磁力が異なる2種以上の磁性
体で混合生成又は層設されたものを使用している。第1
図はこの磁性層の磁気ヒステリシス特性を示すもので、
磁化力Hに対する磁束Φで与えられる磁化特性からは、
磁化力Hd又はHaのときに最大又は最小となる残留磁束D1
又はD3の正負の2値ばかりでなく、磁化力Hb又はHcによ
る残留磁束D2が現われる。Hb又はHcは低保磁力部飽和磁
界以上のΔHの幅を持っている。そして、残留磁束は総
計3状態になっている。第2図は磁性層の磁性体の磁性
特性の一例を示すもので、磁化特性を磁化力Hに対する
磁化率xの関係で示し、この例では保磁力に関しては磁
性体Aは磁性体Bよりも5倍程度高く、同図の磁化特性
から書込ヘッドの電流を調整することによって、例えば
第1図に示す如く多値の残留磁束D1〜D3を記録できる。
磁性層は複数の磁性体を混合生成する以外、磁性体を積
層する(多層にする)ことによっても構成することがで
きる。
(Embodiment) The magnetic layer used in the present invention is not formed of one kind of magnetic material, but is formed by mixing or forming two or more magnetic materials having different coercive forces from each other. First
The figure shows the magnetic hysteresis characteristics of this magnetic layer.
From the magnetization characteristics given by the magnetic flux Φ with respect to the magnetization force H,
Magnetizing force H d or H residual flux maximum or smallest when a D1
Or not only two values of the positive and negative D3, the residual magnetic flux D2 appears by magnetizing force H b or H c. H b or H c has a width of low coercive force portion saturation magnetic field more [Delta] H. The residual magnetic flux has three states in total. FIG. 2 shows an example of the magnetic characteristics of the magnetic material of the magnetic layer. The magnetic characteristics are shown by the relationship between the magnetic force H and the magnetic susceptibility x. In this example, the magnetic material A has a larger coercive force than the magnetic material B. By adjusting the current of the write head from the magnetization characteristics shown in FIG. 5 by about 5 times, multi-valued residual magnetic fluxes D1 to D3 can be recorded, for example, as shown in FIG.
The magnetic layer can also be formed by laminating (multilayering) magnetic materials in addition to mixing and forming a plurality of magnetic materials.

ところで、保磁力が異なる磁性体を用いて磁性層を構
成した場合、通常その磁化特性を示す磁気ヒステリシス
曲線においては、m種の磁性体に対して2m状態の残留磁
束が存在する。即ち、2種の磁性体で混合生成された磁
性層の場合は、第3図に示す如く磁化力Hd又はHaに対応
する残留磁束D1又はD4と、磁化力Hc又はHbに対応する残
留磁束D2又はD3との統計4状態が存在することになる
が、実用面では(m+1)状態の残留磁束のみを利用す
る方が望ましい。例えば残留磁束D3(第1図)又はD4
(第3図)を初期状態に仮定し、それぞれ第1図の(m
+1)状態及び第3図の2m状態の比較すると、(m+
1)状態では残留磁束D2(第1図)を記録するためには
磁化力Hcの磁界をかけ、残留磁束D1(第1図)を記録す
るためには磁化力Hdの磁界をかけてそれぞれの磁界を取
り去れば良いが、2m状態では例えば残留磁束D3(第3
図)を記録する場合、一旦磁化力Hdの磁界をかけた後に
引き続いて磁化力Hbの磁界をかけ、その後に磁界を取り
去るようにしなければならず、手間の掛る記録方法にな
ってしまうからである。従って、第3図のような特性の
ものを用いる場合はD3状態は使用しない方が良い。さら
に、3種の磁性体で磁性層を混合生成若しくは層設する
場合は、第4図に示す如く4状態(#1〜#4)の残留
磁束が得られるように構成すれば良いことになる。
By the way, when a magnetic layer is formed by using magnetic materials having different coercive forces, a magnetic hysteresis curve showing its magnetization characteristics usually shows a residual magnetic flux in a 2m state for m kinds of magnetic materials. That is, in the case of the two magnetic body mixed generated magnetic layer, a residual magnetic flux D1 or D4 corresponding to the magnetizing force H d or H a as shown in FIG. 3, corresponds to the magnetizing force H c or H b There are four statistical states with the residual magnetic flux D2 or D3, but from a practical point of view, it is desirable to use only the residual magnetic flux in the (m + 1) state. For example, residual flux D3 (Fig. 1) or D4
(FIG. 3) is assumed to be an initial state, and (m) in FIG.
+1) state and the 2m state in FIG. 3, (m +
1) is in a state to record the residual magnetic flux D2 (FIG. 1) is multiplied by the magnetic field of the magnetizing force H c, in order to record the residual magnetic flux D1 (FIG. 1) is multiplied by the magnetic field of the magnetizing force H d It is sufficient to remove each magnetic field, but in the 2m state, for example, the residual magnetic flux D3 (third
Figure) When recording, thus once subsequently after applying a magnetic field of force H d over the magnetic field of the magnetizing force H b, then must be to remove the magnetic field, in logging method laborious Because. Therefore, it is better not to use the D3 state when using the characteristics as shown in FIG. Further, in the case where the magnetic layer is formed by mixing or layering with three kinds of magnetic materials, it suffices to configure so that residual magnetic fluxes in four states (# 1 to # 4) can be obtained as shown in FIG. .

上述のようにして構成された磁性層に対し、初期状態
においては磁気ヘッドを調整することにより、第1図に
示す磁気ヒステリシス曲線上で磁化力Haの磁界をかけた
後に磁界を取り去り、残留磁束D3の状態にしておき、記
録時には磁化力Hc又はHdをかけてそれぞれ残留磁束D2又
はD1を得る。書換えを行なう場合も3状態の情報を読取
った後、磁化力Haの磁界をかけて初期化してからヒステ
リシス曲線に従って磁界をかければ良い。なお、上述で
は初期状態の残留磁束を(m+1)状態の内の最低の状
態、つまりD3としているが、最高の状態のD1を初期状態
としても良い。
To the magnetic layer configured as described above, by adjusting the magnetic head in the initial state, deprived of the magnetic field after applying a magnetic field of force H a on a magnetic hysteresis curve shown in FIG. 1, the residual leave the state of the magnetic flux D3, obtain residual magnetic flux D2 or D1 respectively over magnetizing force H c or H d in recording. Also in the case of rewriting, after reading the three-state information, it is sufficient to initialize by applying a magnetic field of the magnetizing force Ha and then apply a magnetic field according to the hysteresis curve. In the above description, the residual magnetic flux in the initial state is the lowest state among the (m + 1) states, that is, D3, but D1 in the highest state may be the initial state.

こうした3値情報の読取りをセルフクロックのF−2F
方式で行なう場合を、第1図に示す残留磁束D3を初期状
態と仮定して、第5図に示すタイムチャートで説明す
る。先ず上記磁性層を層設された記録媒体を一定速度で
搬送させることによって磁気ヘッドで同図(A)の如き
dΦ/dt信号を得、セルフクロックに従って同図(B)
の如くdΦ/dt信号を積分することで同図(C)の如く
“0",“1",“2"の3値で再生情報を得る。すなわち、1
ビット内に反転が無い場合は“0"、1ビット内に半レベ
ル(D1D2又はD2D3)の反転が有る場合は“1"、1ビ
ット内に全レベル(D1D3)の反転が有る場合は“2"で
ある。なお、このF−2F 3値記録方式の記録密度は3n
ある。3値で情報の記録を行なうときには、上記
(B),(C)の逆の過程で磁気ヘッドへの入力信号を
与えれば良い。
The reading of such ternary information is performed by self-clocking F-2F.
In the case where the method is performed by the method, a description will be given with reference to a time chart shown in FIG. 5, assuming that the residual magnetic flux D3 shown in FIG. First, a recording medium provided with the above-mentioned magnetic layer is conveyed at a constant speed to obtain a dΦ / dt signal as shown in FIG. 2A by a magnetic head, and the signal is supplied according to a self-clock.
By reproducing the dΦ / dt signal as shown in FIG. 3, reproduction information is obtained in three values of “0”, “1”, and “2” as shown in FIG. That is, 1
"0" if there is no inversion in the bit, "1" if there is a half-level inversion (D1D2 or D2D3) in one bit, "2" if there is an inversion of all levels (D1D3) in one bit ". The recording density of the F-2F 3 value recording scheme is 3 n. When recording information in three values, an input signal to the magnetic head may be given in the reverse process of the above (B) and (C).

更に密度を上げるための記録方式としては、第5図で
(B)に相当する積分信号が第6図のようになるように
した場合、D3及びD3の直後のD2を2値“0"とし、D1及び
D1の直後のD2を2値“1"とすればセルフクロック方式で
2F−2値記録が可能である。この方式では1ビット内に
磁束の反転が不要であり、最小磁化反転長さ当り1ビッ
トの記録が可能であるため、F−2F方式よりも高密度記
録が可能である。
As a recording method for further increasing the density, when the integrated signal corresponding to (B) in FIG. 5 is as shown in FIG. 6, D3 and D2 immediately after D3 are set to binary “0”. , D1 and
If D2 immediately after D1 is binary "1", the self-clocking method
2F-2 value recording is possible. In this method, magnetic flux reversal is not required within one bit, and recording of one bit per minimum magnetization reversal length is possible. Therefore, higher density recording is possible than in the F-2F method.

第7図はその記録再生回路のブロック図の一例を示し
ており、上述した磁性層を有するカード1に対して書込
ヘッド2及び読取ヘッド3が接触するようにして設けら
れている。書込データWS及び書込用クロックCL1はパラ
レル/シリアル変換回路10を経て変調器11で後述する如
く変調され、増幅器12を経て書込ヘッド2でカード1の
磁性層に変調された書込データWSが記録される。磁性層
に記録されたデータは読取ヘッド3で読取られ、増幅器
25で増幅された再生信号RAがピーク位置レベル検出回路
22及び微分回路23に入力され、微分回路23で微分された
微分信号RBはゼロクロス検出回路24でゼロクロスが検出
され、検出されたゼロクロス信号ZCはピーク位置レベル
検出回路22に入力される。ピーク位置レベル検出回路22
の出力PSはコンパレータ21で所定のしきい値と比較さ
れ、その出力CS(2F信号)が復調器20に入力されて読取
データRS及びクロックCL2として出力されるようになっ
ている。
FIG. 7 shows an example of a block diagram of the recording / reproducing circuit, in which the writing head 2 and the reading head 3 are provided so as to contact the card 1 having the above-mentioned magnetic layer. The write data WS and the write clock CL1 are modulated by the modulator 11 via the parallel / serial conversion circuit 10 as described later, and the write data are modulated on the magnetic layer of the card 1 by the write head 2 via the amplifier 12. WS is recorded. The data recorded on the magnetic layer is read by the read head 3 and the amplifier
The playback signal RA amplified by 25 is a peak position level detection circuit
The differential signal RB differentiated by the differentiating circuit 23 is input to the differential signal 23, and the zero-cross detecting circuit 24 detects the zero-cross. The detected zero-cross signal ZC is input to the peak position level detecting circuit 22. Peak position level detection circuit 22
The output PS is compared with a predetermined threshold value by the comparator 21, and the output CS (2F signal) is input to the demodulator 20 and output as the read data RS and the clock CL2.

その動作を第8図(A)〜(J)のタイムチャートを
参照して説明する。書込データWSは第8図(A)に示す
ようなタイミングで、同図(B)に示す書込用クロック
GL1と共にパラレル/シリアル変換回路10に入力され、
シリアル信号に変換された書込データ及びクロックが変
調器11に入力される。変調器11の動作は第9図に示すよ
うになっており、先ず書込用クロックCL1に同期した書
込データWSが“0"か“1"かを判定し(ステップS1)、
“0"の場合には初めての“0"か又は直前のデータが“1"
であるかを判定する(ステップS2)。この判定がYESで
あれば入力信号をローレベルにし(ステップS3)、上記
ステップS2でNOの場合にはこの連続した“0"が偶数番目
の“0"か否かを判定し(ステップS4)、偶数番目であれ
ばミドルレベルにし(ステップS5)、奇数番目であれば
ローレベルにする(ステップS3)。また、上記ステップ
S1で“1"と判定された場合には、初めての“1"か又は直
前のデータが“0"か否かを判定し(ステップS6)、YES
であればハイレベルにする(ステップS8)。上記ステッ
プS6でNOと判定された場合はこの連続した“1"が偶数番
目の“1"か否かを判定し(ステップS7)、偶数番目であ
ればミドルレベルにし(ステップS5)、奇数番目の場合
はハイレベルとする(ステップS8)。その後所定のデー
タ長に達したか否かを判定し(ステップS9)、所定長に
達していなければ上記ステップS1にリターンし、達して
いれば動作終了となる。
The operation will be described with reference to time charts of FIGS. 8 (A) to (J). The write data WS has the timing shown in FIG. 8A, and the write clock shown in FIG.
Input to the parallel / serial conversion circuit 10 together with GL1,
The write data and clock converted into a serial signal are input to modulator 11. The operation of the modulator 11 is as shown in FIG. 9. First, it is determined whether the write data WS synchronized with the write clock CL1 is “0” or “1” (Step S1).
In the case of “0”, the first “0” or the immediately preceding data is “1”
Is determined (step S2). If the determination is YES, the input signal is set to low level (step S3). If the determination in step S2 is NO, it is determined whether or not the continuous "0" is an even-numbered "0" (step S4). If it is an even number, it is set to a middle level (step S5), and if it is an odd number, it is set to a low level (step S3). Also, the above steps
When it is determined to be "1" in S1, it is determined whether the first data is "1" or the immediately preceding data is "0" (step S6), and YES
If so, the level is set to the high level (step S8). If NO is determined in step S6, it is determined whether or not this continuous “1” is an even-numbered “1” (step S7). If the number is even, the middle level is set (step S5). Is high level (step S8). Thereafter, it is determined whether or not the data length has reached a predetermined value (step S9). If the data length has not reached the predetermined length, the process returns to step S1, and if the data length has reached, the operation ends.

上述の如く変調器11で変調された第8図(C)に示す
ような3状態(ロー,ミドル,ハイ)の変調信号DMは、
増幅器12を介して書込ヘッド2でカード1の磁性層に書
込まれる。書込ヘッド2の書込電流は第8図(D)のよ
うになる。ローレベルは書込電流0であり、ミドル,ハ
イになると書込電流が大きくなっていく。なお、磁性性
層は予め“D3"に磁化されている。磁性層に書込まれた
データはその後読取ヘッド3で読取られ、増幅器25で増
幅された第8図(E)で示す再生信号RAはピーク位置レ
ベル検出回路22及び微分回路23に入力され、微分回路23
で微分された微分信号RBは第8図(F)のようになる。
そして、微分信号RBの零交差している位置を検出すれ
ば、再生信号RAのピーク位置を検出することができる。
このため、微分信号RBをゼロクロス検出回路24に入力し
てゼロクロスを検出し、検出されたゼロクロス信号ZCを
ピーク位置レベル検出回路22に入力する。なお、第8図
(E)の○部は同図(F)の微分信号RBではゼロクロス
となるが、これを再生信号RAのピーク位置と判断しない
ようにする。第8図(G)の×部がこれを示す。ピーク
位置レベル検出回路22から出力される第8図(G)で示
すようなピーク信号PSはコンパレータ21に入力され、所
定しきい値L1,L3と比較される。コンパレータ21での比
較は、ゼロクロス部分の再生信号RAの値(波形の値はサ
ンプリングして記憶されている)が予め定められたしき
い値L1,L3より絶対値で超えているか否かにより行なう
と共に、その中間のしきい値L2′,L2″より上か下かに
より行なう。この場合、しきい値L2″と0レベルの中間
にある上向きのピークと、しきい値L2′と0レベルの中
間にある下向きのピークは除去する。すなわち、ピーク
の極性としきい値L2′,L2″に対する上下の関係より判
断する。コンパレータ21からは、プラスの大ピーク,プ
ラスの小ピーク,マイナスの小ピーク,マイナスの大ピ
ークの合計4種のピークより構成されるピーク信号PSを
ハードウエア又はソフトウエア的に積分した第8図
(H)で示すような信号CSが出力され、この信号CSを復
調器20に入力する。復調器20はD3及びD3の直後のD2を2
値“0"とし、D1及びD1の直後のD2を2値“1"とし、第8
図(J)に示す読取データRS及び同図(I)に示すクロ
ックCL2を出力する。また、微分信号RBは必らずしも得
る必要はなく、再生信号RAから別途何らかの方法でピー
クサーチを行ない、ピーク高さとしきい値L1,L2′,L
2″,L3により4種類の大きさのピークを区別し、ピーク
信号PSを得るようにしても良い。更に、書込用ヘッドと
読取用ヘッドとは1つのヘッドで共通化させることもで
きる。これにより2F−2値の記録再生が実現される。こ
の場合の記録密度は、1ビット内での磁化反転が不要な
ため22n=4nとなり、第5図に比べ高密度となってい
る。
The three-state (low, middle, high) modulated signal DM as shown in FIG. 8C modulated by the modulator 11 as described above is
The data is written into the magnetic layer of the card 1 by the write head 2 via the amplifier 12. The write current of the write head 2 is as shown in FIG. The low level is the write current 0, and the write current increases as the level becomes middle or high. The magnetic layer is magnetized in advance to “D3”. The data written in the magnetic layer is thereafter read by the read head 3, and the reproduced signal RA shown in FIG. 8 (E) amplified by the amplifier 25 is input to the peak position level detection circuit 22 and the differentiation circuit 23, and is differentiated. Circuit 23
The differential signal RB differentiated by is as shown in FIG. 8 (F).
Then, if the position where the zero crossing of the differential signal RB is detected, the peak position of the reproduction signal RA can be detected.
Therefore, the differential signal RB is input to the zero-cross detection circuit 24 to detect the zero-cross, and the detected zero-cross signal ZC is input to the peak position level detection circuit 22. In addition, although the circle portion in FIG. 8E has a zero cross in the differential signal RB in FIG. 8F, it is determined that this is not the peak position of the reproduction signal RA. This is indicated by a cross in FIG. 8 (G). The peak signal PS as shown in FIG. 8 (G) output from the peak position level detection circuit 22 is input to the comparator 21 and is compared with predetermined thresholds L1 and L3. The comparison by the comparator 21 is performed based on whether or not the value of the reproduced signal RA in the zero-cross portion (the value of the waveform is sampled and stored) exceeds the predetermined thresholds L1 and L3 in absolute value. At the same time, depending on whether it is above or below the intermediate threshold value L2 ', L2 ". In this case, an upward peak halfway between the threshold value L2" and the 0 level, and the threshold value L2' and the 0 level The middle downward peak is removed. That is, the judgment is made based on the relationship between the polarity of the peak and the threshold values L2 ', L2 ". The comparator 21 outputs a total of four types of a large positive peak, a small positive peak, a small negative peak, and a large negative peak. A signal CS as shown in Fig. 8 (H) obtained by integrating the peak signal PS composed of the peaks by hardware or software is output, and this signal CS is input to the demodulator 20. The demodulator 20 outputs D3. And D2 immediately after D3 is 2
The value “0” is set, D1 and D2 immediately after D1 are set to the binary “1”, and the eighth
The read data RS shown in FIG. 7J and the clock CL2 shown in FIG. Further, the differential signal RB does not necessarily need to be obtained, and a peak search is performed from the reproduction signal RA by some other method, and the peak height and the threshold values L1, L2 ′, L
The peak signal PS may be obtained by distinguishing four types of peaks by 2 ″ and L3. Further, the writing head and the reading head can be shared by one head. This realizes 2F-2 value recording / reproduction, and the recording density in this case is 2 2n = 4 n because the magnetization reversal within one bit is unnecessary, which is higher than that in FIG. .

上述のような2種の磁性体から成る磁性層とタイミン
グトラックからのタイミング信号TSとを用いると、第10
図に示すように例えばD3を3値“0"、D2を3値“1"、D1
を3値“2"に対応させて3値記録を行なうことができ
る。この場合の記録密度は32n=9nである。
Using the magnetic layer composed of the two types of magnetic materials and the timing signal TS from the timing track as described above,
As shown in the figure, for example, D3 is ternary “0”, D2 is ternary “1”, D1
Corresponds to the ternary "2", and ternary recording can be performed. Recording density in this case is 3 2n = 9 n.

次に、3種の磁性体を混合又は積層して第11図に示す
ような磁化特性を得、残留磁束−MF,−MH,+MH,+MF
とる場合の2F−3値記録を説明する。この場合の記録形
態は第12図に示すようになっており、−MF及び−MFの直
後の+MFは3値“0"、−MH及び−MHの直後の+MFは3値
“1"、+MH及び+MHの直後の+MFは3値“2"とし、これ
により32n=9nの記録密度を得ている。この方法では+M
Fをセルフクロック用の予備として使用し、0を表現し
たい場合は−MFにより、0が複数連続して続く場合は−
MF及び+MFによりクロックパルスを発生する。また、1
を表現する場合は−MHにより、1が連続する場合は−MH
及び+MFによりクロックパルスを発生する。なお、ここ
では+MFをセルフクロックの予備としたが、他の状態を
予備として設定しても良い。
Then, by mixing or laminating the three magnetic obtain a magnetization characteristic shown in FIG. 11, the residual magnetic flux -M F, -M H, + M H, recording 2F-3 values when taking + M F Will be described. Recording format of this case is as shown in FIG. 12, + M F 3 value immediately after the -M F and -M F "0", - + M F immediately following M H and -M H 3 the value "1", + + M F immediately following M H and + M H is a ternary "2", and thereby obtain a recording density of 3 2n = 9 n. + M in this method
Using the F as a spare for self clock, the -M F If you want to express 0, if 0 is followed by several consecutive -
Generating a clock pulse by M F and + M F. Also, 1
The -M H when expressing the a, if one is consecutive -M H
And + M F by generating a clock pulse. Here, although the spare self clock is + M F, it may be set other conditions as spare.

上述の3種の磁性体から成る磁性層に対してもタイミ
ングトラックからのタイミング信号TSを用いると、−MF
を4値“0"、−MHを4値“1"、+MHを4値“2"、+MF
4値“3"として記録することができる。この場合の記録
密度は42n=16nとなる。
With a timing signal TS from the timing track even for a magnetic layer composed of three kinds of magnetic material in above, -M F
Four values "0", - the M H 4 value "1", + M H 4 value "2", it can be recorded as four values "3" + M F. In this case, the recording density is 4 2n = 16 n .

また、第13図は、4種の磁性体を混合した場合には残
留磁束−MF,−MH,0,+MH,+MFが得られる様子を示して
おり、第14図の記録形態は−MF及び−MFの直後の0は4
値“0"、−MH及び−MH及び+MHの直後の0は4値“1"、
+MHの直後の0は4値“2"、+MF及び+MFの直後の0は
4値“3"とし、これによって42n=16nの記録密度を得て
いる。ここでは0をセルフクロック用の予備として使用
しているが、0以外の状態をセルフクロックの予備とし
て使用しても良い。この場合もタイミングトラックから
のタイミング信号を用いれば、−MFを5値“0"、−MH
5値“1"、0を5値“2"、+MHを5値“3"、+MFを5値
“4"に対応させることによって5値記録ができ、52n=2
5nの記録密度を得ることができる。
Further, FIG. 13, the residual magnetic flux -M F when mixed with four magnetic, -M H, 0, + M H, shows how the + M F is obtained, the recording mode of Figure 14 4 0 immediately after the -M F and -M F is
The value "0", - 0 4 value immediately after the M H and -M H and + M H "1",
+ 0 4 value immediately after the M H "2", + M 0 immediately after the F and + M F is 4 value "3", and thereby obtain a recording density of 4 2n = 16 n. Here, 0 is used as a spare for the self-clock, but a state other than 0 may be used as a spare for the self-clock. Using the timing signal from this timing track also 5 value -M F "0", - the M H 5 value "1", 0 5 values "2", 5 value + M H "3", + M F can quinary recording by corresponding to the 5 values "4", 5 2n = 2
A recording density of 5 n can be obtained.

なお、上述ではこの発明をカード状記録媒体に適用し
た場合について説明したが、カード状に限らず、その他
一般の磁気記録媒体にも適用できることは当然である。
In the above description, the case where the present invention is applied to a card-shaped recording medium has been described, but it is needless to say that the present invention is not limited to a card-shaped recording medium but can be applied to other general magnetic recording media.

発明の効果; 以上のようにこの発明の磁気記録方法によれば、互い
に保磁力が異なるm種の磁性体から成る磁性層を用いて
m値記録を行なえば、タイミングトラックを設けること
なく従来のF−2F方式よりも高密度の記録を行なうこと
ができる。また、別途タイミングトラックを設けた場合
には(m+1)値の多値記録を行なうことができ、高密
度の磁気記録を行なうことができる。
Effects of the Invention As described above, according to the magnetic recording method of the present invention, if m-value recording is performed using magnetic layers composed of m kinds of magnetic materials having different coercive forces, the conventional method can be used without providing a timing track. Higher density recording can be performed than in the F-2F system. When a timing track is separately provided, multi-level recording of (m + 1) values can be performed, and high-density magnetic recording can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図はこの発明の磁性層の磁気ヒステリシス曲線の一
例を示す図、第2図はその磁性体の特性図、第3図は別
の磁性層に関する磁気ヒステリシス曲線を示す図、第4
図は他の磁性層に関する残留磁束を説明するために示す
磁気ヒステリシス曲線図、第5図は磁性層からの多値情
報の読取を説明するために示すタイムチャート、第6図
は積分信号の例を示す波形図、第7図は記録再生装置の
一例を示すブロック図、第8図はその動作例を示すフロ
ーチャート、第9図は変調動作例を示すフローチャー
ト、第10図は2種の磁性体による3値記録を説明するた
めの図、第11図及び第13図はそれぞれ他の磁化特性を示
す図、第12図及び第14図はそれぞれその記録形態を示す
図、第15図は従来のF−2Fの2値記録を説明するための
図、第16図は一般的な磁化特性図である。 1……カード、2……書込ヘッド、3……読取ヘッド、
10……パラレル/シリアル変換回路、11……変調器、20
……復調器、21……コンパレータ、22……ピーク位置レ
ベル検出回路、23……微分回路。
FIG. 1 is a diagram showing an example of a magnetic hysteresis curve of the magnetic layer of the present invention, FIG. 2 is a characteristic diagram of the magnetic material, FIG. 3 is a diagram showing a magnetic hysteresis curve of another magnetic layer, FIG.
FIG. 5 is a magnetic hysteresis curve diagram for explaining residual magnetic flux relating to another magnetic layer, FIG. 5 is a time chart for explaining reading of multi-value information from the magnetic layer, and FIG. 6 is an example of an integration signal. FIG. 7 is a block diagram showing an example of a recording / reproducing apparatus, FIG. 8 is a flowchart showing an operation example thereof, FIG. 9 is a flowchart showing an example of modulation operation, and FIG. 11 and 13 are diagrams each showing another magnetization characteristic, FIGS. 12 and 14 are diagrams each showing a recording form thereof, and FIG. 15 is a diagram showing a conventional recording method. FIG. 16 is a diagram for explaining binary recording of F-2F, and FIG. 16 is a general magnetization characteristic diagram. 1 ... Card, 2 ... Write head, 3 ... Read head,
10: Parallel / serial conversion circuit, 11: Modulator, 20
... demodulator, 21 ... comparator, 22 ... peak position level detection circuit, 23 ... differentiation circuit.

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】保磁力が異なるm種(mは2以上の自然
数)の磁性体を混合して成る1つの磁性層を用いて残留
磁束が(m+1)状態をとり得るようにし、予め前記磁
性層の書込領域の残留磁束を前記(m+1)状態の内の
最低もしくは最高の状態としておき、データの記録時に
書込用クロックに対応して、2値データを所定のアルゴ
リズムに従ってm値の多値データとして記録するように
したことを特徴とする高密度磁気記録方法。
1. A magnetic layer comprising a mixture of m kinds (m is a natural number of 2 or more) of magnetic materials having different coercive forces so that a residual magnetic flux can take a (m + 1) state by using one magnetic layer. The residual magnetic flux in the write area of the layer is set to the lowest or highest state among the (m + 1) states, and the binary data is multiplied by a predetermined algorithm according to a predetermined algorithm at the time of data recording in accordance with the write clock. A high-density magnetic recording method characterized by recording as value data.
【請求項2】保磁力が異なるm種(mは2以上の自然
数)の磁性体から成る磁性層と、磁気記録の読取のため
のタイミング信号が記録されるタイミングトラックとを
有する磁気記録媒体に対して、前記タイミング信号に同
期してデータを(m+1)値の多値として記録するよう
にしたことを特徴とする高密度磁気記録方法。
2. A magnetic recording medium having m types of magnetic layers (m is a natural number of 2 or more) having different coercive forces and a timing track on which a timing signal for reading magnetic recording is recorded. On the other hand, a high-density magnetic recording method characterized in that data is recorded as multi-valued (m + 1) values in synchronization with the timing signal.
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