JP2002526875A - マルチバイト・ランダム・アクセス・ストレージ／メモリ・システム - Google Patents

マルチバイト・ランダム・アクセス・ストレージ／メモリ・システム

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JP2002526875A JP2000572839A JP2000572839A JP2002526875A JP 2002526875 A JP2002526875 A JP 2002526875A JP 2000572839 A JP2000572839 A JP 2000572839A JP 2000572839 A JP2000572839 A JP 2000572839A JP 2002526875 A JP2002526875 A JP 2002526875A
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Abstract

(57)【要約】 このシステムは移動部材（媒体）がなく、かつ、実質的に移動部材なしに作動するように形成されたドライブ、デバイス、ソフトウェアおよびメディア構成要素を含んでいる。このシステムはマルチプル平行データ・トラックを共同して掃引する光学ヘッド（１０）を使用する非回転式メディア（２０）からデータを記憶／検索する。非回転式メディア（２０）は、大量のデジタル情報を記憶する能力のある高密度の再読取可能／消去可能構造である。媒体（２０）は、種々の記憶条件を満たすことのできる単一セル・ゾーンに基づいたオープン・フォーム要素を有している。さらに、大容量記憶システムは、このシステムを分離して作用させ、または独立してマルチプル・システムとして作動せしめるが、一つまたはそれ以上のホストのために大容量記憶装置と共同する内部バス構造を有している。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は概して情報記憶システムおよび方法の分野に関する。より詳しくは、
本発明は、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）と、最小移動部材を備えたマ
ス・アーカイバル記憶装置を結合した情報記憶システムに関する。さらに詳しく
は、本発明はメガバイトのデジタル情報を高い変換率で、かつ、フォーマットの
多様性で記憶、検索および通信するための情報記憶システムに関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
過去３０年に渡って、データ処理産業における情報の収集、記憶、解釈および
処理する方法に関して革命的に大きく進歩してきた。一つの進歩は、技術的な精
巧さの拡大であり、その代表とするものがマイクロプロセッサ・チップである。
すなわち、一度に全機器を収容するのに必要とされるデータ処理能力と、これを
操作するためのキロワットによる電力は、現在小さいシリコン・マイクロプロセ
ッサ・チップに見つけることができる。他の進歩は、このようなデータ処理能力
を購入する費用である。特に、メモリのエリアにおいて、その費用は低下し、ま
た容量が増大しており、新しい利用可能なメモリ・スペースを情報で満たすとい
う、避けがたい需要が増大している。この点に関して、さらなるメモリと記憶ス
ペースの需要が常に、このようなスペースの利用可能な供給を越えると見られる
。
【０００３】 非常に大きいデータ処理を必要とするユーザに対して、磁気テープおよびディ
スク・ドライブのような個々の大容量記憶デバイスはさらなる記憶スペースの必
要性を満たしていない。伝統的に、このような記憶デバイスにおけるさらなる記
憶スペースの必要性は、付加的な磁気テープ・ドライブおよび（または）ディス
ク・ドライブを単に付加して、多重要素からなる記憶システムを形成することに
焦点を当てている。これは費用および床面積両方において負担であることを証明
している。
【０００４】 個々の大容量記憶装置およびＲＡＭデバイスのデータ記憶容量を増大させる方
向において最近相当な進歩が見られる。これらの技術的進歩にもかかわらず、す
べての既知の大容量記憶デバイスは、機械的回転または送信メディアによる課さ
れた制限によって限定される。
【０００５】 例えば、「記憶密度」上の制限は、既知の記憶デバイス中の機械的および物理
的許容が課せられる。ディスクの回転と線速度磁気テープ記憶システムに対して
、メディア運動に包含された個々の機械的／物理的要素に関連する許容が蓄積し
てメディア上の個々のデータ・マークの密度を制限する。許容の蓄積は、「固定
メディア」回転ディスク記憶システムのデータ記憶容量の２５％の推定密度損失
の大きさとなる。このパーセントは、この種のシステムに取りつけることのでき
る種々のメディアに関連する許容の複合効果による「除去可能メディア」を利用
する回転ディスク記憶システムのために増大する。
【０００６】 製造者は、移動する（すなわち、回転または送信する）メディアに関連する許
容を補償するする方法を開発した。補償方法は製造者それぞれによって異なるが
、この種の方法は一般的に、個々のメディア上のデータ記憶の「密度」を減じる
ことになる。例としてメディア上に大きいマークないしドメイン、トラック上の
個々のデータ・マーク間に大きいギャップ、より大きいトラック分離、付加的な
挿入エラー修正ビットおよび高解像度材料をメディアに挿入して個々のドメイン
をハイライすることを含んでいる。
【０００７】 ディスクの回転またはテープ動作の線速度の結果として、このような動作を制
御するための操作制御システムはデバイスに埋設しなければならない。これらの
制御システムの例には、管理された読取／書込速度、高揚されたサーボ位置付け
システム、衝撃および振動制御システムおよび高揚されたエラー修正スキームが
含まれる。これらの制御システムはデータの読取りおよび書込みに関連して操作
されるので、システムはデータ記憶と検索の速度に対して逆に衝撃を与える。
【０００８】 別の制限が、メディア上にデータを記憶し、またこれからデータを読み取るの
に使用された装置と技術の結果として生じる。この制限は、データが記憶される
レート（率）またはこれが検索されるレートに衝撃を与える。
【０００９】 メディア上の個々のマークは、マークによって表された情報を確かめるように
正確に記憶し、また読取りされなければならない。歴史的に、大容量記憶産業に
おける主要な目的は、単一のヘッド集合体を使用して一度に１ビットのデータを
信頼でき、かつ反復して記憶および（または）検索されることである。一般的に
、記憶データはメディアから検索され、また大容量記憶デバイスから順次、単一
データ・チャネルを通して要請デバイスに伝送される。
【００１０】 データ検索の率を実質的に高めることになる単一ヘッド集合体に対する改良は
、垂直コーム内にマルチプル・ヘッド・セットを使用する回転ディスク・システ
ムである。このヘッドは各ディスクからビットを読取りまたは書込むための共通
スピンドル上に同心的にスタックされた多数のディスク間に挿入される。同時に
読み取られたビットが共通トラックと、スタック中の各ディスクのためのビット
位置に配置される。このマルチプル・ヘッド集合体は、機械的精密許容（公差）
を必要とし、かつ、これによって限定される。各ヘッドによって読み取られたデ
ータ・ビットは、シーケンス方式でチャネルに供給されるが、グループをなすチ
ャネルが、読み取られた各ビットのために同期化され８ビット（すなわち、１バ
イト）を生成する。データの各バイトが最終的に、ＣＰＵに配送するためにシリ
アル・フォーマットに変換される。ドライブに取り付けられた単一固定スタック
からのサイド出力当り１ビットが、回転ドライブ機械による公称最大アーカイバ
ルである。
【００１１】 単一ヘッド／シリアル・データ変換記憶デバイスと集合ヘッド／パラレル・デ
ータ変換記憶デバイス両方において、データ・レートが二つの機械的抑制によっ
て制御される。第１の制限は、メディアがヘッドを通過する速度であり、第２の
制限は読取り、書取り操作のためにデータ・トラック上方に位置付け、維持され
る機械的アームの速度と精度である。マルチプル・ヘッドおよびヘリカル走査の
ような開発された他のヘッドの態様は、二つの同じ制限（すなわち、メディアの
回転速度または線速度と、ヘッドの機械的位置付け）を有していることである。
回転速度を数倍だけ増大させてデータ・レートを改善するための光学産業の現在
の努力は、これらの制限を確認する作用を示すだけである。
【００１２】 既知の記憶デバイスにおける回収／記憶のデータ・レートに対するこれらの制
限は、開発者を記憶デバイスと、一つまたはそれ以上のソリッド状メモリ（ＲＡ
Ｍ）デバイスを備えたＣＰＵとの間のインターフェースとなるタイム・バッファ
に案内する。このバッファリング・スキームは、一般的に「キャッシュ・メモリ
」システムとして参照されている。ＲＡＭデバイスは普通ＣＰＵと同じくらいの
早さである。ＲＡＭは通常、記憶デバイスのサイズと並行していないが、ＲＡＭ
は最大のドライブ・ファイルを収容するのに十分な大きさであり、またＣＰＵま
たは記憶デバイスによって送信／受信された最大率に比例する率でデータを分散
する能力を有している。
【００１３】 キャッシュ・メモリ・システムが、特に、高価なハードウエアがコンピュータ
・システム内でその増大するサイズに照らして必要である。ＲＡＭメモリ・デバ
イスは、等価な機械的記憶代用装置よりもほぼ２倍も高価である。さらに、キャ
シュ・メモリ・システムは、ユニークな、独立したハードウエアと、機械的記憶
装置と比較してアーキテクチャルなソフトウエア構造とを必要とする。これは大
容量記憶システム装置内のキャッシュ・メモリ・システムに費用を加算すること
になる。
【００１４】 業界で開発された「拡張メモリ・システム」は、キャッシュ・メモリ・システ
ムの費用を削減する試みである。拡張メモリ・ソフトウエア・システムは、固体
ＲＡＭ容量が超過したときはいつも、ＲＡＭとして事前割り当てされた固定ハー
ド・ディスク・メモリを使用することによってＲＡＭの容量を拡大する。しかし
、この技術はメモリ・デバイスの真の物理的保全性（一体性）ではなく、ソフト
ウエア変換である。拡張メモリ・スペース内でのデータのリカバリーないし記憶
は、シリアルバスと上述した機械的抑制の使用のために、通常の記憶量と同じ率
で本質的に達成される。
【００１５】 より大きい記憶デバイス、より大きいファイル構造およびより早い検索／記憶
インターバルの要求の増大につれて、キャッシングに対する要求の増大が期待さ
れる。これらの容量の増大と平行して、アーカイバル記憶装置とＲＡＭ間のより
大きく、かつ、より早い変換が要請されている。これらの二つの独立した構造が
一体化されなければ、両者間でのデータの変換から生じる遅延が大きくなること
が予想される。
【００１６】 以上の状況に照らして、新しいタイプのデータ記憶システムが必要である。従
って、本発明の主たる目的は、高揚デジタル記憶容量、加速データ・レート、一
体化ＲＡＭおよびアーカイバル・メモリ・システム、オープン・フォーマット・
ポートおよび内部読取／書込チャネルの多重装置を特徴とする大容量記憶／メモ
リ・システムを提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、マルチ−ギガバイトの情報を記憶する能力のあるマルチ−バイト、
ランダム・アクセス、大容量記憶／メモリ・システムを特徴とする。このシステ
ムは、標準出力チャネルに渡り、かつ、圧縮または非圧縮モードのいずれかで少
なくとも３０ＭＢ／ｓの高い送信レートで、送信側フォーマット内の情報を検索
し、記憶および（または）通信することができる。本発明は、移動メディアがな
く、かつ、実質的に移動部材なしに作動するように形成されたドライブ、デバイ
ス、ソフトウェアおよびメディア要素を含んでいる。換言すれば、機能プラット
フォームが静止的であり、また要素素子が実質的にソリッド状（固体）である。
【００１８】 このシステムは、マルチプル平行データ・トラックを共同しておよび（または
）独立して掃引する（一つまたはそれ以上の）光学ヘッドを使用する幾何学的形
状の非動作静止メディアからデータを記憶／検索する。この光学ヘッドの掃引角
度の速度と半径方向位置は、「磁気」または「圧電」ドライバーとすることがで
きる固体駆動機構に供給されるアナログ信号によって制御される。光学ヘッドの
掃引率は、回転ディスク・システム上のトラックの線速度に最小的に等価である
。各ヘッドの掃引は少なくとも８個のデータ・トラックをカバーする。例えば、
標準の記憶要請動作において、４個の読取／書込ヘッドが共同して３２ビット幅
のデータ・トラックに作用する。データ・リカバリー率（レート）は、単一ヘッ
ド回転ディスク・システムよりも少なくとも３２倍早く、またスタックしたディ
スク・システムよりも少なくとも４倍早い。
【００１９】 具体的には、本発明は、メディア・ハウジング、光学ヘッド・アセンブリ、レ
ンズ／検知・アセンブリ及びソリッドステート枢軸機構からなるマス・ストレー
ジ・システムを特徴とする。該光学ヘッド・アセンブリは、読取り及び書込みビ
ームを発生させる第１及び第２のレーザ光源を含む。別法として、レーザ・ダイ
オード・アセンブリを用いることができ、各ダイオードはそれぞれのトラック・
データを用いて変調されて増幅される。
【００２０】 該光学ヘッド・アセンブリは、ビーム・スプリッタ／結合器及び回折格子レン
ズを含むレンズ・アセンブリも含む。該スプリッタ／結合器は、読取り及び書込
みビームを併用する。該回折格子レンズは、該読取り及び書込みビームを複数の
平行な読取り及び書込みビームに分割する。さらに、ビーム・エキスパンダ・ア
センブリは、それらの平行ビームの焦点を平行にし、伸ばす。光スイッチ・アセ
ンブリを該ビーム・エキスパンダ・アセンブリに光学的に結合して各データ・ト
ラックに書き込まれるデータを有する個々の書込みビームを変調することができ
る。別法として、該複数のビームの変調は、該回折格子レンズを出た個々のビー
ムに関して予め光ビームを変調することによってなされる。
【００２１】 該レンズ／検知・アセンブリは、該光学ヘッド・アセンブリに光学的に結合さ
れる。一つの実施の形態において、位置決め可能な指南レンズは、該レンズ／検
知・アセンブリを該光学ヘッド・アセンブリに光学的に結合する。該レンズ／検
知・アセンブリは、平行な書込み・読取りビームをメディアへ向けて同時にそこ
からデータの多数のトラックを読み取るための角をなすビーム・スプリッタを含
む。該レンズ／検知・アセンブリは、メディアからの複数の反射ビームを受光素
子に向ける発散レンズも含む。
【００２２】 ソリッドステート枢軸機構は、光学ヘッド・アセンブリと指向レンズの相対的
な動きを制御する。該ソリッドステート枢軸機構は、圧電素子又は磁気素子のう
ちの少なくとも一つからなる。一つの実施の形態において、該レンズ／検知・ア
センブリは、固定されている。ソリッドステート枢軸機構は、該光学ヘッド・ア
センブリを第１の軸に沿って移動させ、指向レンズが平行な書込み・読取りビー
ムをデータ・トラックの適当なセット上へ位置決めすると同時に、データ・トラ
ックを走査する。
【００２３】 他の実施の形態において、該ソリッドステート枢軸機構は、該光学ヘッド・ア
センブリを第１の軸に沿って移動させ、かつ該レンズ／検知・アセンブリを該第
１の軸に直交する第２の軸に沿って移動させる。指向レンズは平行な書込み・読
取りビームをデータ・トラックの適当なセット上へ位置決めする。さらに別の実
施の形態において、該ソリッドステート枢軸機構は、平面状に形成されている。
即ち、該光学ヘッド・アセンブリは第１の軸に沿って移動あるいは走査し、かつ
該第１の軸に直交する第２の軸に沿って位置決めされ、それにより指向レンズを
不要とする。
【００２４】 読取りサイクルの間、該光学ヘッドは、多数の平行ビームを該レンズ／検知・
アセンブリへ向け、次いで該ビームをメディア表面に向ける。該反射ビームは、
メディア上のデータ・マークの有無に応答して電気信号を出力する分割検出器へ
向けられる。書込みサイクルの間、該光学ヘッドが発光した多数の平行ビームの
それぞれは、書込みまれるデータに従って変調される。中央プロセッサからのシ
リアルデータは、該ヘッドによって変換されパラレル・バイトとしてトラックに
書込みまれる。
【００２５】 本願明細書中で非回転式（例えば、非可動あるいは固定式）メディアと呼ばれ
るものは、大量のデジタル情報を記憶できる高密度で、書換え可能／消去可能な
構造をしている。該メディアは、種々の記憶要求を受け入れることができる、単
一セル・ゾーンに基づくオープン・フォーム・ファクタを有する。該メディアは
、固定式かあるいは交換可能式である。該システム内では、該メディアは固定位
置に固定される。該メディアは非回転式で、該ヘッドはソリッドステート機構に
より位置決め可能なので、公知のストレージ・システムの記憶密度の限界は本発
明には当てはまらない。該メディアは、こうデータ記憶容量を可能にする、より
高密度のパターンで記録することができる。
【００２６】 具体的には、本発明は、マス・ストレージ・システムのための非回転式メディ
アに特徴がある。該メディアは、第１及び第２の面を有する基板と、該第１の面
を覆う感光層とを含む。該感光層は、一つ又はそれ以上のレーザ光の入射ビーム
を反射する。該感光層は分割され、複数のゾーンを含む。各ゾーンは、（ｉ）レ
ーザ光のビームに露光されたときに記録できる複数の平行な、一定間隔のデータ
トラックと、（ii）データ・トラックからサーボ・トラックを識別するための所
定の反射パターンを有する一つ又はそれ以上のサーボ・トラックと、（iii）デ
バイス回路のための同期ポイントと同様に、隣接するデータ・トラック群の境界
のしるしを形成する、各データ・トラック内の複数のセクタ・マークとを有する
。
【００２７】 該メディアはまた、該基板の第２の面を覆う第２の感光層、及び該第１及び第
２の感光層をそれぞれ覆う第３及び第４の感光層を含むことができる。これらの
感光層は分割され、上述したように、複数のゾーンを含む。
【００２８】 一つの実施の形態において、多層メディアのデータ・トラックは、内部及び外
部の層から離れている。他の実施の形態において、該データ・トラックは、該層
上の該トラックの直下に垂直に配置されている。このことは、対物レンズを各特
定の層に対して臨界焦点位置に配置することを要する。
【００２９】 メディア上の各ゾーンは、少なくとも０．５ギガバイトのデータを記憶するこ
とができる。メディア上の各データ・トラックは、約０．５ミクロンの幅を有し
、該データ・トラックは約１．０ミクロンのピッチを有する。サーボ・トラック
は１．０ミクロン程度の幅を有する。
【００３０】 本発明のマス・ストレージ・システムは、該システムを分離して作動させる、
あるいは多数のシステムを独立に、しかし一つ又はそれ以上の中央プロセッサを
有するメモリ・ストレージに対して一斉に作動させる、インテリジェント・ソフ
トウェアウェア及びハードウェアを有する。具体的には、本発明のマス・ストレ
ージ・システムは、ＲＡＭメモリ、アーカイバル・ストレージ及び外部入力／出
力動作間の内部入力／出力動作を制御するマイクロプロセッサを含む。該システ
ムは、ＲＡＭメモリを、外部入力／出力動作のためのダイレクト・データ・パス
を形成するための外部の中央プロセッサに結合するパラレル・データ・バスを含
む。該システムはまた、アーカイバルメモリを、外部入力／出力動作のためのダ
イレクト・データ・パスを形成するための外部の中央プロセッサに結合するシリ
アル・バスを含む。多数のシリアル・入力／出力アクセス・ポートは、内部デー
タ・バスに切替え可能に接続する。該反復性のアクセス・ポート及び多重バス構
造は、同時の記憶及び／又は検索動作及び十分なデバイス・メモリ・マイグレー
ションを可能にする。
【００３１】 該マス・ストレージ・システムは、内部のマイクロプロセッサによって制御さ
れるので、該システムは、外部のデータの記憶／検索の要求に応答し、独立して
データの経路を設定し、データを記憶し、符号化し、処理し、確かめる独立した
システムとして機能する。この多様性のため、該システムは、パソコンからメイ
ンフレーム、ネットワーク及び他のコントローラ駆動デバイスにわたるコンピュ
ータ・システムを含む種々のメモリ・ストレージ環境において作動するように構
成することができる。
【００３２】 本発明の上述の及び他の目的、特徴及び利点は、添付図面に示すように、以下
の本発明の好適な実施の形態の詳細な説明から明らかになるであろう。該添付図
面は実際の縮尺で描く必要はなく、本発明の主題を説明することに重きを置いて
いる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
１ システム・ハードウェア−本発明は、マルチギガバイトの情報を記憶でき
、その情報を種々の標準の出力経路を通して高伝送レートで伝達できるマス・ス
トレージ／メモリ・システムに特徴がある。図１Ａ〜図１Ｃを参照すると、該シ
ステム１０の主要な構成要素は、光学ヘッド・アセンブリ１２、レンズ／検知・
アセンブリ１４、メディア・ハウジング１６、及びソリッドステート枢軸機構１
８を含む。該構成要素は、可動部品なしで、あるいは実質可動部品なしで作動す
るよう構成されているので、該システム１０は“ソリッドステート”又は実質ソ
リッドステート”である。該システム１０は、メディア・ハウジング１６内に固
定配置された非回転式メディア２０にデータを記憶し、該メディア２０からデー
タを検索する。非回転式メディア２０は大量のデジタル情報を記憶できる高密度
で、書換え可能／消去可能構造である。光学ヘッド・アセンブリ１２及びレンズ
／検知・アセンブリ１４はディスクリート部品で描かれているが、それらの・ア
センブリは単一の集積シリコンデバイスとしてパッケージできることに注意され
たい。また、図１Ａ〜図１Ｃに示すメディア１６は、表面に盛り上がったトラッ
クを示し、該メディア１６には、溝が彫られていない。該盛り上がったトラック
は図示の目的のためであって、個々のデータ・トラックを視覚的に分離するため
のものである。
【００３４】 １．１ 光学ヘッド・アセンブリ−一つの実施の形態において、光学ヘッド・
アセンブリ１２は、読取り・書込みビームを発生させる第１及び第２のレーザ・
ダイオード・アセンブリ（２２、２４）を含む。各・アセンブリは、平行な光の
ビーム（２６、２８）を出力する。書込み・アセンブリ２２は、読取り又は書込
みサイクルの間にビーム２６を連続的に発光する。書込み・アセンブリ２４は、
書込みサイクルの間にビーム２８を発光し、該ビーム２８はミラー３０及びビー
ム・スプリッタ３２によって読取りビーム２６と結合される。該結合ビーム３４
の一部は、パワー測定及び調整のために診断回路（図示せず）へ向けられる。
【００３５】 ビーム・スプリッタ・アセンブリは、結合器／スプリッタ３２に光学的に結合
されている。該スプリッタ・アセンブリは、ビーム３４をより広いビーム３６に
広げるための発散レンズ３８を含む。回折格子レンズ４０は、より広いビーム３
６を複数の平行で、正確に間隔があいた（読取り又は読取り／書込み）ビーム４
２に分割する。一つの実施の形態において、ビーム・スプリッタ・アセンブリは
、８本のビーム（例えば１バイト）出力を生成する。
【００３６】 平行ビーム４２はブランキング回路４４によって変調される。該回路４４は読
取りサイクルの間無能にされ、書込みサイクルの間作動される。書込みビームは
、回路４４で減衰される単一のビームである。各レンズを通過する該ビームの減
衰（又はブランキング）は読取り／書込み回路によって制御される。各書込みビ
ームはメディア上に書込みまれるデータに同期して減衰される。複数のビームは
、ビーム４８を対物レンズ・アセンブリ８８に位置する延長焦点に調節するアナ
モルフィック・ビーム・エキスパンダ／収縮レンズ４６を通過する。該延長焦点
は、実質ビーム径の変化なしにビーム４８が衝突する該対物レンズの限定された
動きを可能にする。レンズ４６は、複数のビーム４２間の平行な分離距離を、メ
ディアが要求し、反射器８２によって影響されるデータ・トラック・セパレーシ
ョンに必要な大きさに戻す。
【００３７】 光学ヘッド・アセンブリは、ビーム４２が規定速度で正確な横方向アークを介
して走査できるように、枢軸機構１８によって動かされる。次に、圧電素子又は
磁気デバイスを用いた制御された走査を達成する手段及び技術を含む枢軸機構に
ついて詳細に説明する。
【００３８】 図２Ａに示す他の実施の形態において、光学ヘッド・アセンブリは、少なくと
も読取り・アセンブリに対して規定パターン（例えば１つに８つの形態）で配置
されたＶＣＳＥＬダイオード・アレイ５０を用いる。ＶＣＳＥＬ５０に光学的に
結合されたビーム調節レンズ５２は、複数の平行で、正確に間隔があいたビーム
を補正し、平行にする。調節されたビームは、ビームを延長焦点に調節し、ビー
ムのパラレル・セパレーションを修正するアナモルフィック・ビーム・エキスパ
ンダ／収縮レンズ５４を通過する。ＶＣＳＥＬは様々な幾何学的パターンで構成
できるので、矩形ビーム・パターンは、特定の走査場所へそらされた出力ビーム
を選択、使用できる。またＶＣＳＥＬを読取り・アセンブリに用いれば、該シス
テムの読取り速度は有利に増す。
【００３９】 図２Ｂを参照すると、書込み・アセンブリはブランキングレンズとしてＳＬＭ
（Ｓｐａｔｉａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）を用いることができる。
図に示すように、光学ヘッド・アセンブリ５６は、レーザ・ダイオード・アセン
ブリ５８及びビームをより広いビームに広げるための発散レンズ６０を含む。回
折格子レンズ６２は該より広いビームを複数の平行で正確に間隔があいたビーム
に分割する。ビーム調節レンズ６４は、既に説明したように、該ビームを光学的
に調節する。
【００４０】 他の実施の形態において、光学ヘッド・アセンブリは、干渉理論に基づくビー
ム変調技術を用いる。この理論は、同一周波数の２つの波の全面が衝突すると、
それらの位相がちょうど１８０°ずれていれば、それらは互いに打ち消しあうと
いうことを教える。あるいは、それらの波が同相であれば、該波は合計される。
図２Ｃは相殺及び加算波形を発生可能なヘッド・アセンブリを示す。図に示すよ
うに、該ヘッド・アセンブリ５６は、干渉ビームを発生させるレーザ・ダイオー
ド・アセンブリ７０を含む。発散レンズ７１は該ビームを広げ、回折格子レンズ
７２は該ビームを複数の平行ビームに分割する。ビーム調節レンズ７４はビーム
７５を光学的に調節する。ＶＣＳＥＬダイオード・アレイ７６は複数の読取り・
書込みビームを生成する。ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）は、
ビーム７５の位相と同じ位相（又は１８０°異なる位相）になるようにビーム７
ー７の位相を調節する。ビーム・エキスパンダ／収縮器レンズは、複数の、平行
で、正確に間隔があいたビーム７７の分離距離を、ヘッド・アセンブリ・ビーム
・セパレーションの分離距離に戻す。２つのビームのセットはビーム結合器８２
を通過する。
【００４１】 １．２ レンズ／検知・アセンブリ−図１Ａ〜図１Ｃに戻って、レンズ／検知
・アセンブリ１４は光学ヘッド・アセンブリ１２に光学的に結合され、多数のト
ラック・データの同時読み取り及び多数のデータのトラックの同時書込みのため
に複数の平行ビーム４８をメディアへ向けるための構成要素を含む。ヘッド・ア
センブリ１２から発光された平行ビーム４８は角をなすビーム・スプリッタ８２
へ向けられる。様々な角度がビーム・スプリッタに対して可能である。ヘッド・
アセンブリ１２でのビーム・セパレーションに関して、４５°の角度であれば、
メディア２０におけるビーム・セパレーションは１対１に変換される。４５°以
下の角度だと、角度に比例してメディア２０におけるビームのセパレーションは
増加する。
【００４２】 該ビームはスプリッタ８２で反射され、対物レンズ８８を通過してメディア２
０に入る。対物レンズ８８は、平行ビームのそれぞれの焦点をメディア２０上に
最も効果的にする。既に説明したように、平行ビームの焦点は、アナモルフィッ
ク・レンズ４６によって延長距離に調節される。各ビームの径は対物レンズ８８
の中心に焦点を合わされ、これにより各ビームをそれぞれのデータ・トラックへ
焦点を合わせるためのサーボ・システムによる調節が可能になる。（ｉ）メディ
アは反射ビームと直角であり、（ii）反射角はとても小さく、（iii）メディア
は固定されているため、対物レンズ８８の少しの動きのみでビームがメディア上
の焦点に導かれる。さらに、アナモルフィック・レンズ・アセンブリ４６内の各
レンズは、反射パターンによって生じた変化を補正するために、それぞれのビー
ムを共通のターゲット・ポイントへ焦点を合わせる。８つのビーム・スプレッド
の公称中心を獲得するために対物レンズ８８の焦点を設定することにより、ビー
ムを個別的よりまとめて焦点を合わせることができる。単一の広角対物レンズ８
２が必要とされる。
【００４３】 メディア２０が多層構造である場合、対物レンズの焦点は、メディア内の個々
の深い層に光学的にアクセスするために調節される。該深い層上のデータ・トラ
ックは、表面層から離すことができ、例えば、上層上のトラック間の間隔内で物
理的に配置することができる。このオフセット変化において、サーボ・トラック
から第１のデータ・トラックまでのレンズ・トラック・ピッチも該深い層への読
取り／書込みの時に調節される。ピッチ調節はシステム・ソフトウェアウェアに
よって処理される。
【００４４】 該ビームはメディア２０の反射面に衝突し、そこから反射する。反射ビームは
メディア上のマークの存在を投影し、あるいはマークの不在を投影し、検地され
た情報をビーム・スプリッタ８２を介して発散レンズ８４へ反射する。発散レン
ズ８４は各反射ビームを受光素子８６の隔壁へ向け、それにより受光素子８６は
反射に比例したアナログ電気信号を出力する。
【００４５】 ビーム・スプリッタ８２の反射面は、光学ヘッド・アセンブリ１２から発光さ
れた平行ビーム４８の広がりよりも長くすることができる。該より長い距離は、
枢軸機構（図Ｃ参照）による該ビームの反射面への際配置及びメディア上の異な
るトラックへの再配置を可能にし、これについて以下に詳細に説明する。該半さ
面の勾配は、各ビームの径に重大な影響を及ぼすことなく、多数のトラックのセ
ット上に、外面がメディア上に伸びるように４５°以下にすることができる。あ
るいは、ビーム・スプリッタの反射面は、光学ヘッドがそのアークを介して走査
し、メディアからの反射ビームをその表面を通過させて受光素子８６へ通すとき
ビーム４８を歪ませることなくビーム４８を反射させる楕円形／球形／放物線状
の形状を有することが可能である。
【００４６】 図１Ａに示す一つの実施の形態において、レンズ／検出・アセンブリ１４はメ
ディア上の固定位置に固定されているので、各反射器８２はメディア・ゾーン全
体を光学的に橋絡する。複数のビームは、後述する図３Ｂ、図３Ｃに示す枢軸機
構を介して異なるトラックのセットへ向け直される。
【００４７】 別の実施の形態において、レンズ／検知・アセンブリ１４はメディア２０上に
平面状に配置され、該メディアと正確に平行に保持される。メディア上のデータ
・トラックに関連する・アセンブリ１４の位置は、メディア上に配置されたサー
ボ・トラック上へロックするトラッキング・システムによって保持される。サー
ボ・トラックは、工場でメディア上に書込みまれ、サーボ書込みデバイスを用い
て正確に位置決めされる。
【００４８】 該トラッキング・システムは、レンズ８２を介して光のビームを発光するレー
ザ／受光素子・アセンブリ８７を含む。このビームは、ビーム・スプリッタ８２
の反射面の頂点に形成された対物レンズ９０によってサーボ・トラック上に焦点
を合わせられる。該焦点合わせされたビームは該サーボ・トラックに衝突し、対
物レンズ９０を介してレーザ／受光素子・アセンブリ８７へ反射して戻る。具体
的には、反射ビームは、サーボ・トラック上に発光されたビームのオフセット（
又はセンタリング）に比例して受光素子８７のセグメントを照射する。
【００４９】 別の技術は、反射的（例えば側面）走査の代わりにメディア２０の直接（例え
ば直角な）走査を含む。この技術は、光学ヘッド・アセンブリ１２の位置を指向
レンズ８４及びレーザ／受光素子・アセンブリ８６と置換する。光学ヘッド・ア
センブリ１２から発光されたビーム４８はビーム・スプリッタ８２を通ってメデ
ィアに達し、そこから反射される。これらのメディアからの反射ビームはレンズ
／検知・アセンブリに反射して位相シフトによりレーザ／受光素子・アセンブリ
８６の側面及び中へ向かう。この形態は、幅広よりもむしろ物理的に高いストレ
ージ・システムを生じる。
【００５０】 １．３ 枢軸機構−枢軸機構１８は光学ヘッド・アセンブリの相対的な動きを
制御する。該枢軸機構１８は、少なくとも一つの圧電素子又は磁気素子からなる
ソリッドステートな・アセンブリとすることができる。さらに該枢軸機構は光学
ヘッド・アセンブリ１２を一つ又はそれ以上の軸に沿って動かすことができる。
図３Ａを参照すると、光学ヘッド・アセンブリ１２は、枢軸機構１８によって軸
１００に沿って動かされるので、ビームを規定速度で円弧１０２状に走査するこ
とができる。図３Ｂを参照すると、光学ヘッド・アセンブリ１２は２軸を介して
移動する。該第２の動きは、第１の軸動作１００と直交する第２の軸１０６周り
の上下である。あるいは、・アセンブリ１４は、ヘッド・アセンブリ１２の放射
状の動きに関連して２次元パターン（図１Ｃ）で動くことができる。光学ヘッド
・アセンブリ１２及びレンズ／検知・アセンブリ１４の動きは、システム１０が
データの検索／記憶動作のために高速で多数の平行なデータ・トラック全面に読
み取り／書込みむことを可能にする。レンズ／検知・アセンブリ１４の動きは、
ソリッドステート枢軸機構１８から位置フィードバックを受けるサーボ機構１７
によって制御される。図３Ｃを参照すると、指向レンズ１１０は第１の軸１１２
及び該第１の軸に直交する第２の軸１１４に沿って動く。本実施の形態において
、光学ヘッド・アセンブリ及びレンズ／検知・アセンブリは、固定のままである
。
【００５１】 １．４ メディア・ハウジング−図１Ａ〜図１Ｃを参照すると、システム１０
は、メディア・ハウジング１６内に固定配置された非回転式メディア２０からデ
ータを記憶／検索する。非回転式メディア２０は、大量のデジタル情報を記憶で
きる、高密度で、書換え可能／消去可能な構造である。一つの実施の形態におい
て、メディア２０は、システム１０の製造時に、ハウジング１６内の固定位置に
固定されているため、非可動である。即ち、該メディアはシステム１０の分解時
にのみ可動となる。非交換可能形態は、以下の利点を有する。即ち、（ｉ）機械
的に作られた負荷・アセンブリによってシステムに生じた許容誤差の除去、（ii
）製造時に最適に作動するように調節する能力、（iii）固定位置に関連する繰
り返し性状態、及び（iv）上記３つの利点によるメディアの密度の増加である。
【００５２】 図４に示す他の実施の形態において、非回転式のリムーバブル・メディア１１
６が用いられる。リムーバブル・メディア１１６は、周囲を密封でき、直接ハウ
ジング１２０内へ入れることができる。機械的収容機構（図示せず）が該メディ
アをハウジング１２０内へ引き入れ、かつ該メディアをハウジング１２０から排
出する。いったんハウジング１２０内へ引き入れられると、該メディアは、セン
タリング・アーム１２２によって捕えられる。各センタリング・アーム１２２の
ハンド・グラバー１２４は、メディア１１６をレンズ／検知・アセンブリ１４の
面と正確に平行に、かつ対物レンズから規定の焦点距離に固定するために分岐し
ている。
【００５３】 センタリング・アーム１２２が回転又はピストン様の動きによってメディアを
その２次元面内に調節するため、サーボ・トラックは、レンズ／検知・アセンブ
リ１４面の調整軸に正確に平行となる。さらに該プレートは、メディア１１６の
表面上の隅部の基準点１２６を光学的に読取り、メディア位置を基準位置に調整
することによって正確に位置決めされる。基準点１２６は、メディアの物理的形
状とは無関係に、製造工程中にメディア１１６上に形成され、サーボ・トラック
が該基準点と関連して、メディア１１６上に書込まれる。上述のスキームを用い
ると、メディア１１６の初期位置決めはシステム１０内の全体の許容誤差を決め
るので、該メディアは、読出し／書込み動作中に、実質最小限度の再位置決めを
要する。
【００５４】 他の実施の形態において、記録可能／回復可能、非回転式、非交換可能なメデ
ィア集積体がハウジング１２０内に配置されている。該“集積したメディア”の
コンセプトは、個々の記憶デバイス内の記憶容量を高めるために、磁気ディスク
産業において用いられてきた。さらに別の実施の形態において、内部及び外部ヘ
ッド・アセンブリを用いた非回転式、非交換可能、球状又はドラム状のメディア
が用いられている。
【００５５】 １．５ メディア−図５Ａ〜図５Ｃを参照すると、非回転式メディア１１６は
大量のディジタル情報を記憶可能な、高密度、書換え可能／消去可能な構造であ
る。メディア１１６は、種々の記憶要求を受け入れるために定義できる単一のセ
ル・ゾーン１３０に基づいたオープン・フォーム・ファクタを有する。公知のス
トレージ・システムの記憶密度の限界は当てはまらないので、メディア１１６は
高密度の記録パターンで記録することができ、超大容量を実現できる。
【００５６】 一つの実施の形態において、メディア１１６は、第１及び第２の面を有する基
板と、該第１及び第２の基板表面を覆う２組の感光層１３２、１３４、１４２、
１４４とを含む。感光層１３２、１３４、１４２、１４４は、分割されて複数の
ゾーン１３０を含み、それらはＲＡＭメモリ・ゾーン及び／又はアーカイバル・
ストレージ・メモリとして働く。
【００５７】 各ゾーン１３０は複数のデータ・トラック１３６、サーボ・トラック１３８及
びセクタ・境界１４０を含む。データ・トラック１３６は、書込みビームによっ
て感光層１３４、１３６上に記録された、平行で、一定間隔のリニア・データ・
トラックである。各データ・トラックは、規定の反射パターン・エネルギ・レベ
ル及び周波数範囲を有するマーク及び非マークの形でデータを記憶する。サーボ
・トラック１３８は、データ・トラック１３６群を分割し、参照符号をつける平
行で、線形の書込みパターンである。セクタ・マーク１４０は、データ・トラッ
ク１３６及びサーボ・トラック１３８に直交して配置された平行で、微細な境界
であり、隣接するデータ・トラック間の境界のしるしを表示するものである。即
ち、該セクタ・マークは、各セクタあるいは記憶データのセグメントを定義する
３２バイト・ワイドである。セグメントは区分けされたデータ・トラックのバス
・ワイド（例えば３２ビット）セットとして定義される。セクタ・マークで始ま
るセクタ・バイトはデータ・トラック・セクタの前に置かれ、各個別のトラック
上でのデータ・ストリーム同期のためのタイミング・パターンを生成し、データ
をパラレルで同期させ、データ・トラックを遠隔制御する。セクタ・バイトはま
た、平行なデータ・トラック上の上面及び底面にわたって書込まれる、挟込みコ
ード・ワードの主タイミングのために用いられる。
【００５８】 メディア１１６は、図５Ｄに示すように単一の感熱層を、あるいは図５Ｅに示
すように、基板１３１の両側上に多数（２以上）の感熱層を含むことができる。
これらの感熱層もまた、それぞれリニア・サーボ・トラック、リニア・データ・
トラック及び該サーボ及びデータ・トラックに対して直交して配置されたリニア
・セクタ・トラックを有する複数のゾーンに分割されている。
【００５９】 ４層の実施の形態において、第２組の層１４２、１４４のデータ・トラックは
第１の組の層１３２、１３４のデータ・トラックから離れている。また、該配置
パターンは、第１組の層を読取るときに、第２組の層からの反射パターン・ノイ
ズを最少化する。４層以上有する実施の形態において、各層上のデータ・トラッ
クは、隣接する上層のデータ・トラックの真下に配置されている。
【００６０】 一つの実施の形態において、各ゾーンは少なくとも１ギガバイトのデータを記
憶することができる。他の実施の形態において、各ゾーンは少なくとも２ギガバ
イトのデータを記憶することができる。メディア上の各データ・トラックは、約
０．５ミクロン（以下）の幅を有し、該データ・トラックは約１．０ミクロン（
以下）のトラック・ピッチを有する。サーボ・トラックは約１．０ミクロンの幅
を有する。
【００６１】 メディア１１６は矩形の平面形状を有することができる。この実施の形態にお
いて、該トラックの形により該メディアの外形は矩形状となる。言い換えると、
デカルト座標径が、ディスクの回転に用いられる極座標格子の代わりに該トラッ
クのために用いられる。サーボ・トラック１３８は、読取り／書込みビームをデ
ータ・トラック１３６に対して位置合わせするために用いられ、またデータのバ
ンドを分割するためにも用いられる。例えば、一つのアプローチとして、サーボ
・トラックを中心に据えて、パラレル・データ・トラックを該トラックの両側に
配置することが挙げられる。他の実施例では、単一のサーボ・トラックをメディ
ア内の中心に置く。パラレル・データ・トラックのグループ分けは、サーボ・ト
ラックの両側に配置される。これらのグループ分けは、レンズ／検知・アセンブ
リの走査能力の限界を広げる。
【００６２】 従来、あるタイプの平面状光メディアが開発されてきたが、ほとんどの努力は
、個人識別や金融サービスのための書換え可能な小型の光カードに注がれてきた
。それらの努力はマス・ストレージに向けられておらず、データ記憶容量におけ
る厳しい限界によるこのような利用法は非現実的である。
【００６３】 １．５．１ サイズ−メディアのサイズは自由である。該メディアは矩形であ
り、通常一つ以上の矩形ゾーンに区分けされている。１つのゾーンの寸法は２つ
の要素で決まる。第一に、１つのゾーンの長さは、メディアがハウジングの領域
内で配置される基台の長さを除いて、理論的に決まらない。第二に、単一のヘッ
ド及びレンズ／検知・アセンブリ及びこの組み合わせの経済的限度によって実際
的にカバーされる１つのゾーンを横切る走査の長さは小さくなり、プレートの長
さは該ゾーンの寸法を限定する。該ゾーンの幅は、メディア上に配置されたとき
のレンズ／検知・アセンブリの空中の到達範囲の最大値によって定義される。
【００６４】 １．５．２ メディア材料−メディア１１６は書換え可能（消去可能）の材料
である。適当な材料は、高感度で、ユニット面積あたりの消費電力が低い。一つ
の好適なメディア材料は、状態変化材料である。この材料は、レーザや非結晶質
状態と結晶状態との間の変化によって発生したような表面温度に反応する。
【００６５】 別の材料としては、電子トラッピング材料やＣＤ−ＲＯＭ光屈折材料がある。
両材料とも位相変調が行なわれ、その際パワーを実質的にあまり必要としない。
後者の材料は、光感応性で、マス・ストレージ及び高速なデータ・アクセス・レ
ートを容易にするホログラフィック・ストレージ技術に用いられる。これらの材
料を使う利点は、それらは、現行の相変化材料の単一ビット／単一マーク・スト
レージに比べて、多数ビットの記憶を単一マーク内で可能にするということであ
る。
【００６６】 １．６ システム動作−該マス・ストレージ・システムは単一のヘッド及びレ
ンズ／検知・アセンブリを用いることができ、あるいは同時に多数の・アセンブ
リを連動させることができる。図６を参照すると、マス・ストレージ・システム
１５０は、４つの光学ヘッド・アセンブリ１５２ａ〜１５２ｄ及び２つのレンズ
／検知・アセンブリ１５４ａ、１５４ｂを含む。４つの可動指向レンズ１５６ａ
〜１５６ｄは該ヘッド・アセンブリが両面メディア１５８上の種々のデータ・ト
ラックを読取り／書込みするのを可能にする。これらの・アセンブリは、全て連
動して作動し、８トラックのパラレル出力の４つのセットを一つの読取り／書込
みチャンネルに連結して３２ビット・ワイド・データ・ワードを生成する。
【００６７】 図７を参照すると、一つ又はそれ以上のメモリ・デバイス１０を種々の環境で
作動するように構成することができる。例えば、システム１６０は、パーソナル
・コンピュータ、コンピュータ・ワークステーション、ネットワーク及びメイン
フレームラインナップ内で用いることができる。これらのハードウェア構成のそ
れぞれは、システム１６０を機能させるための異なるＩ／Ｏ及び内部バス・プロ
トコルを有する。
【００６８】 図７Ａ〜図７Ｆの各図は、マス・ストレージ・システムにおけるデバイス１０
の可能な利用法を示す。メモリデバイス１０はもちろん他の分野で利用できる。
図７Ａは、パーソナル・コンピュータ又はワーク・ステーション１６１における
該デバイス１０の利用を示し、ここでは該メディアは交換可能である。該メディ
アの形状ファクタは、アプリケーションによって増減できる。図７Ｂは、デバイ
ス１０を、主要ストレージ・デバイス（ＲＡＭ及びアーカイブ）として、パーソ
ナル・コンピュータ又はワークステーション１６２に配線、ケーブルで接続、固
定できることを示す。さらにデバイス１０は、現行のユニットに追加ドライブと
して随意に設けることができる。図７Ｃは、複数のデバイス１０を、コンピュー
タ１６３内のコントローラを介してＰＣ／ＷＳに取付けることができる点を説明
している。それらのデバイス１０は、ＣＰＵに付加された周辺装置と交換されよ
うとしており、バスの変更あるいは内部のＣＰＵの変更を要しない。
【００６９】 図７Ｄは図７Ｃの延長であるシステム１６４を示す。これは、ＰＣ／ＷＳの内
部パラレル・バスを外部へ延長させることができ、それにより外部装置を介して
ＣＰＵに該デバイスのＲＡＭメモリ機能を付加することを示す。図７Ｅは、個別
のサーバを有する相互に連結された多数のネットワーク１６５を示す。一つのネ
ットワークは、該デバイスを、追加されるサーバを介してメモリの要求に答える
ことができる、独立したインテリジェントなユニットとして描いている。他のネ
ットワーク（ＰＣ／ＷＳを有する）は、図７Ａ〜図７Ｄに示す種々のオプション
に取付けられたデバイスを有することができるＣＰＵを描いている。本願明細書
に記載したように、ファイルは、これらの種々のデバイス間を無数のコマンド及
び方法を介して転送できる。図７Ｆは、システム１６６が、スレージ・デバイス
のメイン又はミニ・フレーム標準ラインナップであることを示す。該デバイスは
、通常のアーカイバル・スタイル・ドライブの代用として示されている。このラ
インナップは、本願明細書中に記載した“デュアル・ポート”機能を組み込んで
いる。
【００７０】 １．６．１ 入力／出力−種々のシステム形態を収容するために、メモリ・デ
バイスは配線されるかまたは各オプションに対してプログラムされているか、あ
るいは各ファイルがネットワークまたはラインナップを介して該デバイスに提示
されたときに、種々のオプションに反応できるようになっている。該メモリ・デ
バイスは、独特の内部プロトコル／アドレッシング言語を用いることができ、ホ
スト／サーバから来るフォーマット／構造を親言語に変換でき、出て行く情報を
本来の内部プロトコルから要求するホスト／サーバのフォーマット／構造に変換
することができる。これらの変換はソフトウェアウェア・プログラムを介して行
なわれる。種々の可能なプロトコル変換・シーケンスが該デバイス内に記憶され
ている。
【００７１】 デバイスの平行、かつ、パラレル読取り／書込み操作はデータ・アクセス率を
相当高める。この多量のデータを呼び出しシステムに伝送するために、デバイス
の入力／出力特性は内部入力／出力と等価であるか、またはそれより優れていな
ければならない。この目的に順応するために、デバイスの入力／出力バスは、シ
リアル（直列）Ｉ／Ｏポートに対してＳＳＡ（版権所有）、ウルトラＳＣＳＩ（
版権所有）、Ｆｉｒｅｗｉｒｅ（版権所有）、およびＣＰＵバスに対してＰＣＩ
（版権所有）およびＦａｓｔＡＴＡ（版権所有）のような高速アーキテクチャと
なる。
【００７２】 前述したように、メモリ・デバイスはＲＡＭとアーカイバル・データ両者をア
ーカイバル記憶プライスで、しかしＲＡＭ速度以上で単一メディア上に記憶する
能力を提供する。デバイスは、またＲＡＭまたはアーカイバル記憶フォーマット
のいずれかからデータを受信するか、またはデータを回収し、内部的にいずれか
の方向に二つのフォーマット間でデータ・ファイルを伝送する能力を提供する。
このシステムはさらに各記憶フォーマット内でデータ・ファイルを伝送する能力
、例えばアドレス位置の変更、特定ヘッド・アセンブリ・グループ内でのファイ
ル・ローディングの平衡のような能力を提供する。
【００７３】 図９はデバイス内のファイルの受信と記憶間のシリアルおよびパラレルデータ
・フォーマットの操作を示す機能的ブロック図である。システム１０のための入
力／出力の各エリアが次の四つのセクションにアドレスされる（図８参照）。
【００７４】 １．６．１．１． デュアル・ポート−デバイスは多量（例えば、少なくとも
１ギガバイト）のデータを保有するが、デュアル・ポート・モジュール１７０は
付加的なデバイスを一緒に接続して、集合記憶システムを形成する。デュアル・
ポートは、「ヘッド・オブ・ストリング」のボトルネックが、データの下流メモ
リ・ユニットへの直接経路を阻止しないことを保証する。
【００７５】 １．６．１．２． フォーマット−これまでに説明したように、システムは種
々の環境、例えば電気通信インターフェース（すなわち、ウエブ）を伴うローカ
ル・ネットワークの外部ＣＰＵおよびネットに対する環境を使用することができ
る。従って、メディア／フォーマット交換モジュール１７２が、ユニークな外部
プロトコル内にフォーマットされた入力データ・ファイルを記憶するために設け
られている。このモジュール１７２はＩ／Ｏシリアルバス１７４に直接接続され
、外部デバイスからの入力データ・ファイルを受信する。モジュール１７２は機
能処理装置１７６と共同して、ユニークな外部フォーマット・ファイルを認識し
、ファイル内のデータをネイティブ・ファイル・フォーマットに変換し、変換さ
れたファイル（Ｉ／Ｏバッファを通して）を、ユニークな外部フォーマットを含
んでいる記憶ファイル内に埋設されたフラグを伴うネイティブ・フォーマット内
のメモリに送信する。外部処理装置からの受信記憶データ命令が受信されると、
モジュール１７２がネイティブ・データ・フォーマットを処理装置によって識別
された外部フォーマットに再変換する。別の方法として、モジュールは記憶され
たデータ・ファイルを他の（異なる）外部フォーマットに出力することもできる
。相当なキャッシュ・メモリがこの特徴を満たすために必要である。
【００７６】 １．６．１．３． Ｉ／Ｏバッファ／キャッシュ制御−Ｉ／Ｏバッファ／キャ
ッシュ制御モジュール１７７はＩ／Ｏバッファ選択回路１７８を利用して、ファ
イル記憶要請の到来のためにＩ／Ｏバス１７４をモニターする。到来要請は、ま
ず、調査して優先順位にリストされた次の事項のような操作を実行するか決定す
る。すなわち、（ｉ）アーカイバル・メモリからＲＡＭへの内部ファイル移送；
（ｉｉ）Ｉ／Ｏシリアルバスからの到来シリアルファイルのＲＡＭへの記憶（ｉ
ｉｉ）到来外部ファイルのアーカイバル記憶；および（ｉｖ）ネイティブ・ファ
イルのアーカイバル記憶である。回路１７８は設けられた多重装置からの読取り
／書込みパスの利用性をチェックするとともに、機能処理装置１７６の助成によ
る要請を処理する。
【００７７】 ＲＡＭ内に記憶するためのアーカイバル・メモリからのファイル転送操作は、
内部ファイル移動のみを必要とする。機能処理装置１７６が、移動されるべきフ
ァイルをアーカイバル・メモリとＲＡＭメモリ位置に配置し、ここでファイルが
Ｉ／Ｏラム・バッファ／アドレス制御モジュール１８０の援助で転送される。こ
のファイルがエンコーダー／デコーダー回路１８２に読み取られる。回路１８２
がエラー修正コードをスプリットし、データを読取り／書込み回路１８４に平行
フォーマットの形態で戻される。データが機能処理装置１７６の制御を介してＩ
／Ｏラム・バッファ／アドレス制御回路（モジュール）１８０によって命令され
たフォーマット内で読取り／書込み回路１８４からのメモリ（リザーブされたＲ
ＡＭ）に書き込まれる。しかし、実際のデータ転送が開始される前に、機能処理
装置１７６がＩ／Ｏバッファ選択回路１７８に通知し、要請の認識をＩ／Ｏパラ
レルバス１７４上に乗せ、開始された操作とＲＡＭメモリ位置のアドレスを指示
する。転送が完了したときに、Ｉ／Ｏバッファ選択回路１７８が要請処理装置に
通知するとともに、リザーブされたチャネルのリザーブを解消する。この操作は
システムに優先阻止を取ることになり、書込み処理が開始されていなければ、ア
ーカイバル記憶書込み要請が阻止される。別の方法において、利用可能な読取り
／書込みパスがＩ／Ｏバッファ１７８によって見つけられなければ、アーカイバ
ル読取り要請が途中で阻止される。いずれの場合においても、Ｉ／Ｏバッファ選
択回路１７８は阻止を実行し、再要請をＩ／Ｏシリアルバス１７４からインタラ
プト・センダー（ＣＰＵ）に乗せる。
【００７８】 Ｉ／Ｏシリアルバス１７４からのＲＡＭに到来ファイルを記録する操作は、前
回操作に近似しているが、ただしデータ・ファイルがＩ／Ｏバッファ選択回路１
７８と、ネイティブ・プロトコルに一致したフォーマットにあるＩ／Ｏバッファ
制御装置１７７によってシステムに入力されることは別である。ファイルが機能
処理装置１７６の制御下でエンコーダー／デコーダー１８２に回され、また次に
読取り／書込み回路１８４に送られて復号化され、直パラレル変換される（図９
参照）。パラレルファイルが、Ｉ／Ｏ ＲＡＭバッファ／アドレス制御モジュー
ル１８０によってセットされたフォーマットでＲＡＭメモリに書き込まれる。Ｉ
／Ｏバッファ選択回路１７８が、標準の「ストップ／スタート」インジケータに
付加して、上述したようにＩ／Ｏバス通知を伝送する。
【００７９】 上述した両方の操作のために、読取り状況は逆方向パスに従うが、ただし（ｉ
）システムのアーカイバル・メモリへの読み込まれるデータは、復号化のための
エンコーダー／デコーダー１８２を通過しなければならないこと、また、（ｉｉ
）Ｉ／Ｏシリアルバス１７４へ送られるデータは読取り／書込み回路１８４内で
シリアル化され、さらにフォーマット変換回路１７２によって要請処理装置のた
めにフォーマット化されなければならないことは別である。
【００８０】 到来する外来ファイルのアーカイバル記憶の操作は、「フォーマット」セクシ
ョンで説明した変換処理にいくぶん似ている。Ｉ／Ｏバッファ・セクション回路
１７８が、フォーマット変換を必要とする到来するファイル要請を検出する。こ
の回路が、データ・ファイルをメディア／フォーマット交換回路１７２に受信す
るようにＩ／Ｏバス１７４に指令する。交換後、ファイルがＩ／Ｏバッファ／キ
ャッシュ制御回路１７７に通され、エンコーダー１８２／１８３と読取り／書込
み回路１８４を介して平常記憶処理される。
【００８１】 第４操作は従来の記憶操作と類似しており、また検索ルーチンが、システムの
ネイティブ・フォーマットにすでにあるデータ・ファイルのためのシリアルバス
からの到来を要請する。回路１７８がバス１７４上のファイル要請を検出し、稼
働率（利用性）に対する適切なパスをチェックし、ファイルを受信し、リザーブ
されたパスをマークする。回路１７２が「伝送」要請をＩ／Ｏバスに乗せ、ファ
イルを受信し、反転Ｉ／Ｏバッファ／キャッシュ制御回路１７７へのファイルを
ルートする。この回路１７７はＩ／Ｏシリアルバス１７４の速度をシステムの内
部処理速度とマッチングする機能を実行するとともに、ファイルをシステムにシ
ーケンスで通過される管理可能な部分に分割する（図９参照）。
【００８２】 システムは種々の環境に使用できるので、システムは圧縮ファイルと解凍ファ
イルを受信し、送信する可能性が高くなる。これらの機能は相当な時間を必要と
するので、圧縮／解凍モジュール１８６が臨界パスからのオフラインでこの種の
機能を実行する。ＲＡＭのために設計された到来する圧縮ファイルが自動的に解
凍される。アーカイバル記憶のためのファイルが圧縮状態に記憶され、そうでな
ければ、送信処理装置によって要請され、圧縮フラグを伴うシステムのネイティ
ブ・フォーマット内で作用する。システムは周期的に圧縮された記憶ファイルを
検索し、ファイルが圧縮されたままかどうかを確認する。外部処理装置によって
要請されたファイルが圧縮されていない状態でＩ／Ｏシリアルバス１７４上に送
信される。そうでなければ要請される。
【００８３】 圧縮／解凍モジュール１８６がそれ自体を標準読取り／書込みチャネルから分
離するとともに、その機能が完了するまで独立して動作する。完了時点で、モジ
ュール１８６が、記憶ルートまたはファイルのためのＩ／Ｏ出口ルートのために
Ｉ／Ｏバッファ選択回路１７８からのパスを要請する。ファイルが記憶されれば
、エンコーダー／デコーダー回路１８２に通過され、記憶されるべきデータ流れ
に分割される。エンコーダー／デコーダー回路がＥＣＣモジュール１８３と読取
り／書込み回路１８４と協力して作用し、ファイルを符号化し、ファイルをメデ
ィア上の（ＲＡＭまたはアーカイバル）メモリに書込み、この書込みデータの一
体性を立証する。機能処理装置１７６が記憶アドレスを割り当てし、ヘッド選択
回路１８８をしてデータを適切なヘッド・アセンブリにルートせしめ、枢軸機構
を始動して、データをメディアに書き込む。読取り／書込み回路１８４が符号化
データをシリアルからパラレルに変換し、ビット・セット（バイト）を、要請さ
れたバス幅（例えば、４個の同期化ヘッドからの３２ビット・ワード）に一致す
るワード・グループに割り当てする。
【００８４】 ファイルが、例えばファイル名をアドレスにクロス・レファレンスするテーブ
ルを使用してメディア上にファイルをまず位置付けすることによってメディアか
ら回収する。機能処理装置１７６が特定アドレスにメディアのパラレル操作を開
始する。データが復号化され、再集合させるために読取り／書込み回路１８４に
通され、次にＩ／Ｏバッファ選択回路１７８を介してＩ／Ｏシリアルバス１７４
に通される。
【００８５】 １．６．１．４． Ｉ／Ｏ ＲＡＭバッファ／アドレス制御−ホスト処理装置
記憶／回収要請が、内部ホストパラレルバス１８０（すなわち、ＰＣＩインター
フェース）を介してデバイスに直接入る。要請の検出がなされると、Ｉ／Ｏバッ
ファ／アドレス制御モジュール１８０がＩ／Ｏバッファ選択回路１７８に知らせ
、ここでパスがメディア上のＲＡＭ位置にリザーブされる。必要ならば、要請が
優先阻止を誘発してパスを開く。Ｉ／Ｏ ＲＡＭバッファ／アドレス制御モジュ
ール１８０がＲＡＭメモリ・アドレスを機能処理装置１７６に通す。機能処理装
置がヘッド選択モジュール１８８をしてパスを適切なヘッド・アセンブリに開せ
しめ、Ｉ／ＯＲＡＭバッファ／アドレス制御モジュール１８０によって通過され
たパラレルデータを書き込むために枢軸機構を始動する。読取り／書込み回路１
８４がパラレルデータを適切なヘッドに向けさせ、（多重ヘッドの）書込み順を
トラックし、記憶のためにヘッド順情報をＩ／Ｏ ＲＡＭバッファ／アドレス制
御モジュール１８０に戻す。
【００８６】 １．６．２． 読取り／書込み−読取り／書込み回路が光学ヘッド・アセンブ
リの操作を介して８ビット・ワードのパラレル記憶／検索を直接制御する。多重
ヘッド・システムのために、回路が、同期で作動する４個のヘッドまでの操作に
よって３２ビット・ワードまでを制御できる。さらに、バス拡張特性が設けられ
、ここで多重読取り／書込み回路が、より広いバス・ワード（すなわち、６４、
１２８、２５６等）の記憶ないし検索と協力して作動する。
【００８７】 一実施例において、冗長であるが、しかし分離した二つの読取り／書込み回路
１８４がシステム１０のためにファイルを高速記憶／検索を保証するのに使用さ
れる。さらに、種々の外部処理装置との間のＲＡＭの送り込みと取り出しが、シ
ステムへの多重読取り／書込みアクセスが重要となることを指示する。各々のヘ
ッドへのパスが選択され、かつ、機能処理装置１７６を動作するヘッド選択回路
１８８を介してルートされる。ＲＡＭファイルがこの回路１８８を介してパラレ
ルバス１９０から処理され、一方でアーカイバル・ファイルが読取り／書込み回
路１８４を介してＩ／Ｏバス１７４からルートされる。
【００８８】 符号化／復号化および修正方法につき図８−９に関して説明する。シリアルア
ーカイバル・ファイルのセクターが、エラー修正と符号化のためにエンコーダー
／デコーダー・モジュール１８２に取り入れられる。しかし、符号化セクターが
並シリアルレジスター（全ファイルを伴うチャネル・ワードとして）を介して駆
動し各バイト内にＮ番目の位置ビットを獲得するとともに、８セットを分離する
。これらの８ビット・セットの各々が、３２ビット・セットが４個の両端に均一
に配備されるようにしてシーケンスで４個の並シリアルレジスターに供給される
。
【００８９】 各レジスター内のビット・セルが、ヘッド・アセンブリ中のブランキング回路
に接続される。ビット値が、メディア上にデータを最終的に書き込むためにこの
回路をしてビームをレンズ／検出器・アセンブリで減衰ないし通過せしめる。次
の３２ビット・セットのこれら４つのレジスターのクリア及びリロードが、ヘッ
ド・アセンブリと結合した枢軸機構と同期する。このようにして、次のデータの
ビット・セットがメディアに書込まれることが可能になり、ヘッドがメディアへ
の第２書込み位置を通過した際、光源が発光する。
【００９０】 ＲＡＭ記憶データが、ホストパラレルバスに一度に１ワードで提供される。こ
のデータは符号化またはエラー修正を必要としないので、一度メモリ・アドレス
が決定され、送信処理装置に提供されると、直ちにメモリに伝送される。このデ
ータの適切なエントリー・ポイントは、ＲＡＭヘッド・アセンブリに関連する並
シリアルレジスターである。シリアルアーカイバル・ファイルおよびＲＡＭファ
イルのファイル位置がメディアの内容表に記憶され、また、機能処理装置によっ
て位置付けされる。
【００９１】 データが低電力、高感度メディアで読取り／書込みされる。このように、メデ
ィアからの読取りと、メディアへの書込みのための電気信号強度は、比較的低い
。低い信号強度とメディア書込み感度が、書込み電力校正回路および関連ソフト
ウェアの使用によってカウントされる。この回路は、メディア感度を動的に試験
した後、書込みヘッド・アセンブリの電力を調整し、また書込み調整に比例した
読取り信号の電気的閾値も調整する。他の回路がこの高い密度と低い信号強度環
境でデータを明確に区別するのに使用することができる。例えば、回路雑音と他
の電圧を損なうバイアスから信号をまず分離した後、一つの回路がデータを再発
生する。別の回路が、読取りビームが真の中心からその極端な許容値に変動した
場合においてさえも、データ・パルス・タイミングの保全性（一体性）を保証す
る。
【００９２】 １．６．３． メディア走査スキーム−本発明はメディアの長さと幅に渡って
読取り／書込みデータのいくつかの方法を企図している。一実施例において、方
法が、メディアの全面が光学ヘッド・アセンブリによって掃引されるように、多
重光学ヘッド・アセンブリがメディアの対向側に配置されることが必要である。
反射器／スプリッター・アセンブリの面は、光学ヘッド・アセンブリが掃引する
メディアの同じ面積をカバーするのに十分な大きさである。
【００９３】 各光学ヘッド・アセンブリが、サーボ・トラックとセクター・マーク（ａゾー
ン）によって境界付けられたメディアの多重セグメントに対して読取り／書込み
のために円弧状にメディアを掃引する。各セグメントは８個のデータ・トラック
の二つまたはそれ以上のセットを含んでいる。読取り／書込みビームは、ヘッド
・アセンブリを傾斜させてスプリッターの面を上下移動させて走査ビームを移動
させるか、方位レンズを傾斜さえるか、またはレンズ／検知１４を移動させて８
個のトラックの１セットから他のセットに向け直すことができる。各ヘッド・ア
センブリ境界範囲内のセグメントの数はヘッド・アセンブリの円弧ないし掃引制
限、セグメントの長さ、スプリッターの表面積、ビームのフィールドの深さ、及
びメディアからヘッドの距離に依存している。各ヘッド・アセンブリまたは反射
器レンズ当りのセグメント数は一定ではない。
【００９４】 図１０Ａ−１０Ｄを参照して、枢軸機構が各ヘッド・アセンブリの動作を制限
するとともに、記憶パターンないしシーケンスを暗示する。二方向への動きが読
取り／書込みビームをトラック上に位置付けする働きをする。第１に、枢軸機構
がその円弧の限界にヘッド・アセンブリを掃引する。第２に、サーボ機構がスプ
リッターまたは方位レンズを移動させる。図１０Ａは単一または２側面メディア
のための二つの可能な記憶パターンを示す。４層のオフセットメディアについて
は、図１０Ｂは読取り／書込みパターンに有効なヘッドの移動を示す。トラック
・フォーマットは、「〜へジャンプ」、「ファイルの開始」および「ファイルの
終了」を含んでいる。
【００９５】 読取り／書込みフォーマットは、次のガイドラインの下で操作される。 １．セクターはファイルに対して専用とすることのできるメディアの最小部分
である。 ２．セグメントは二つのセクター・マークと１６個のデータ・トラックの幅間
の長さからなるエリア（すなわち、スペース）として規定される。 ３．セクターとセグメントはゾーンの細区分（サブディビション）である。 ４．一つのメディア層上のデータは、シーケンス的に近接するセグメント上の
一つの直角方向に書込み／読取りされるだけである。近接する隣にあるセグメン
トは、対向方向に書込み／読取りされる。 ５．データ・ファイルの書込みは、特定するヘッド・アセンブリの視野内のど
こにあるセグメントにおいても開始できるが、視野内の最終セグメントへは続い
ており、連続し、またファイルが完全に書き込まれるまで、またはファイルが視
野内の別のヘッド・アセンブリにリンクされなければならなくなるまで、シーケ
ンス的に隣接するセグメントに進行する。ソフトウェア優先順位が一つの完全な
視野内にファイルを配置するように設定されることになる。 ６．３２ビット・ワード（図６において、プレート上方の左右およびプレート
の下方の左右）からなる全ての４個のヘッド・アセンブリの視野内のメディア上
に書き込まれるべきデータが、パターンがデータを読み取られるのと同時に等価
なセクター・マークを横断するのと一致して、メディアフィールド上の記憶パタ
ーンがヘッドをして動作せしめるように書き込まれる。 ７．４層メディアの内層（第２と第３）または外層（第１と第４）のいずれか
が、優先傾向なしに読取り／書込みサイクル内でファイルに記憶されるように使
用できる。内層は外層の方向とは逆の方向に掃引される。
【００９６】 走査システムは次のオプションの一つまたはそれ以上を含んでいる。第１に、
すぐ隣りのセグメントをカバーするためのメディアの同じ側上で互いに近接する
ヘッド・アセンブリを配置することは、能率の悪いビーム保証範囲パターンとな
る。このように、必要とされる・アセンブリは、角をなして照射されるビーム・
パターンが一致し、かつ、僅かにオーバーラップするように、メディアの交互側
に配置される。この解決策は、ビームの保証範囲の有効性を１００パーセント改
善する。
【００９７】 第２に、ある実施例において、３２ビット・ワードに対向して８ないし１６ビ
ット・ワードのみを記憶する利点がある。この記憶技術は、４個のヘッド・シス
テム内に使用される標準メモリ・パターンに変更することが必要である。一つの
解決法は８ないし１６ビット・ワードをメディアの特定エリアのみに使用するこ
とである。
【００９８】 第３に、あるプロトコルが、３２ビット・ワードより大きい記憶容量または処
理が必要である。一例として、５１２ビット・バスまでのベース３２ビット・バ
スから拡張できるＩＥＥＥフューチャ・バス（ＦｕｔｕｒｅＢｕｓ）がある。大
きいワード長さを適応させる一つの方法は、拡張ワードを同時に読取り／書込み
と平行して作用する３２ビット・アセンブリの多重セットを備えることである。
この特徴を実行するために、付加的な読取り／書込み回路がワード・サイズと適
用させるように付加されるとともに、拡張ワードの配置／検索および集合／分解
と一致させて作用させるように同期化される。
【００９９】 別の走査スキームは、ヘッド・アセンブリをメディアの側部に位置付けするこ
とを含んでいる。メディア上方に固定する代わりに、レンズ／検出器・アセンブ
リを指示された状態で移動させて、読取り／書込みされるべきファイルの近傍の
メディア面上に配置する。このアプローチは、少ない反斜面、たぶん少ないヘッ
ド・アセンブリおよび、おそらく方位レンズを除くことが必要であると思われる
。
【０１００】 スプリッターを横切るビームの固有動作のために、ビーク角が完全な直角位置
から離れて移動するように、ビームの円弧上移動が歪められる。二つのエリアが
この歪みの影響を受ける。その主要な一つは、ヘッド・アセンブリの角度から外
れており、二つ目が方位レンズとスプリッター間に半径方向関係にある。この歪
みを補償するために、スプリッターの反射面が、垂直方向と水平方向のいずれか
にビームの掃引を補償する二次元状パラボラ形態の形状に形成されている。パラ
ボラ形状の反射面に付加して使用することのできるこの歪みを軽減する他の方法
は、（ｉ）ビーム直径をメディアマークの直径よりも小さくすること、（ｉｉ）
掃引角度を制限してビーム直径歪みを、マークを分離するマーク以下に保持する
。
【０１０１】 １．６．４． エラー修正および検出−システムを移動するアーカイバル・デ
ータは数個のチェック・ステーションを経る。第１に、Ｉ／Ｏバッファを介して
システムに入るアーカイブされるべきデータは、適切な送受信のためにチェック
される。送信の保全性は、産業上認識された標準に対して送信ファイル内に配置
された埋め込みパリティ・ビットで走行チェックによって証明される。ドライバ
ー・ソフトウェアがＩ／Ｏシリアルバスからずれたファイル上で標準送信エラー
・チェキング・プロトコルを認識し、実行する。さらに、ソフトウェア・オプシ
ョンは、特定ホスト処理装置またはコントローラに対して唯一であるエラー認識
とプログラムのチェックを付加することである。適切なチェックを、通過しない
到来データ送信が拒絶され、またデータを送信する要請が送信処理装置に伝送さ
れる。
【０１０２】 一度データ・ファイルがＩ／Ｏバッファに通過され、データ送信エラーがチェ
ックされ、パリティ・ビットがスプリットされると、復号化されたデータが固定
マルチ−バイト・セグメント内のエンコーダー／デコーダー回路に通過される。
エンコーダー／デコーダー回路が、再同期化データ・セクターとマルチプル・エ
ラー修正ＲＬＬ（ラン・レングス制限）コードを使用してデータをフォーマット
に符号化する。
【０１０３】 可変高速代案は、ビタビ・コーディング技術、即ち、可能応答性最大公算（Ｐ
ｒｏｂａｂｌｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ｍａｘｉｍｕｍ Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ：
ＰＲＭＬ）を包含している。ＰＲＭＬは、エラー検出と、１００メガバイト／秒
台の電流定格における識別速度で増大する大きさを許容する技術である。別の代
案は、ハミング・コードおよび２，７以外の他のＲＬＬ整数制限のようなエラー
検出および修正スキームの広い範囲を使用することを包含している。
【０１０４】 エンコーダー／デコーダー回路が、符号化セクターをして、セクターの多数の
命令ワード（すなわち、３２）をインターリーブせしめ、続いてパラレル状態で
メディアに書込みする。データが正しく書込みされることを保証するために、書
込みセクターが逆方向に読み取られ、情報が反転され、ＥＣＣコーディングが除
去され、また生データがＥＣＣバッファに供給されるオリジナル・セクターと比
較される。不正確なセクター情報が、適切に書込みされるまで再書込み、再読取
りされる。
【０１０５】 ディスクからの情報読取りが、同じエンコーダー／デコーダー回路を通過され
、パリティ・エラーのためにチェックされる。エラーが発見されれば、データが
この同じ回路内で修正される。符号化情報がデータから除去された後、修正され
たデータ、または未修正データがＩ／Ｏバッファに通される。
【０１０６】 処理装置平行バスからデバイスに到来する情報は、ＲＡＭ記憶にとって排他的
であり、またメディア上の任意の特定して指定されたエリアを有している。デー
タが処理装置の主要バスに接続され、即答を必要とするので、送信またはＤＲＡ
Ｗ（書込み後直接読取り）エラー・チェックが実行される。
【０１０７】 １．６．５． ファイルの圧縮−システムは命令によるシステム内へのファイ
ルの入力、取り出しまたは常駐（滞在）のいずれかを圧縮または解凍する能力を
有している。この機能はシステム内にない、あるいは常駐を捜しているファイル
のためには利用できない。
【０１０８】 圧縮／解凍ファイルのための利用方法は、（電子）掲示板利用可能ソフトウェ
ア・アルゴリズム（例えば、「ＰＫＺＩＰ」）から特別に埋設されたソフトウェ
アを伴うカスタム・コーダー／デコーダー（ＣＯＤＥＣ）の範囲にある。このよ
うに、システムの圧縮／解凍能力は選択されたソフトウェア・プログラムの記憶
および利用度だけでなく、カスタム・チップの復号化機能への保全性（一体性）
を必要とする。
【０１０９】 ファイルの圧縮は、アーカイブ圧縮に使用される方法に依存した種々の集中比
（ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｒａｔｉｏｓ）を有している。最後に、相当量
の時間がファイルの圧縮／解凍に必要とし、また拡張ファイルがオリジナル・フ
ァイルのサイズの４から１２倍となる。時間要素のために、オンラインよりはむ
しろ分離された圧縮／解凍機能がシステムのために使用される。さらに、ＲＡＭ
およびアーカイバル・スペース両方の相当量が、機能を実行し、これを実行した
結果を記憶するのに利用されなければならない。このシステムのためにＲＡＭモ
ジュールによって提供された記憶エリアの稼働率（利用性）は、この解法特性を
提供するのにユニークであり、重要である。
【０１１０】 このシステムにより、圧縮／解凍機能はシリアル入口／出口点で示されるが、
Ｉ／Ｏバッファ後の任意の決定ブロックを通してのみアクセスされる。ファイル
は、ファイルがシステムに入力されるか、または取り出されるときに、要請に応
じて圧縮／解凍モジュールにルートされるだけである。一度解凍されると、ファ
イルはメディア上で再配置される。解凍ファイルは、オリジナルの圧縮技術を示
すフラグを含んでいるので、入力されたものと同じパターンが出力できる。
【０１１１】 等価性 本発明は特に特定実施例を参照して示し、説明したが、添付した請求項によっ
て規定したように本発明の精神および範囲から逸脱することなくその形態と詳細
の様々な変更をここで形成できることは当業者にとっては理解できるはずである
。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の主題を具体化するマス・ストレージ・システムの３つの
実施の形態の図である。
【図２】 マス・ストレージ・システムで用いることができる種々の光学ヘ
ッド・アセンブリの図である。
【図３】 光学ヘッド・アセンブリ、レンズ／検知・アセンブリ及び枢軸機
構を介した指南レンズの動作図である。
【図４】 メディア・ハウジングの正確な内部構成要素の図である。
【図５】 図５Ａ−５Ｂは、非回転式のメディアに配置されたゾーン、デー
タ・トラック、サーボ・トラック、及びセクター横断を示す図である。図５Ｃ−
５Ｅは、反射層を示す、メディアの断面図である。
【図６】 本発明の主題を具体化する多重ヘッド・マス・ストレージ・シス
テムの図である。
【図７】 マス・ストレージ・システムが利用できる種々の形態を示す図で
ある。
【図８】 マス・ストレージ・システムの入力／出力動作の詳細な機能ブロ
ック図である。
【図９】 マス・ストレージ・システムの符号化／復号化スキームの詳細図
である。
【図１０】 マス・ストレージ・システムの読取り／書込みパターンを示す
図である。
【図１１】 マス・ストレージ・システムの入力／出力、符号化／復号化動
作の詳細なフロー図である。
【符号の説明】
１２……光学ヘッド・アセンブリ １４……レンズ／検知・アセンブリ １６……メディア・ハウジング １８……ソリッドステート枢軸機構 ２０……非回転式メディア ２２，２４……レーザ・ダイオード・アセンブリ ３０……ミラー ３２……ビーム・スプリッタ ３８……発散レンズ ４０……回折格子レンズ ４４……ブランキング回路 ４６……アナモルフィック・ビーム・エキスパンダ／収縮レンズ ８２……反射器 ８４……発散レンズ ８６……受光素子 ８８……対物レンズ・アセンブリ １１０……指向レンズ
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１２年４月２８日（２０００．４．２８）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ１１Ｂ 7/24 ５６１ Ｇ１１Ｂ 7/24 ５６１Ｚ ５７１ ５７１Ｂ ５７２ ５７２Ｚ 20/12 20/12 (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ， ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，Ｄ Ｋ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ， ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，Ｌ Ｕ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ， ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，Ｕ Ｇ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者 マーティン・エル・パラム アメリカ合衆国・コロラド・80123・リト ルトン・サウス・ニュートン・ストリー ト・5263 Ｆターム(参考） 5D029 PA05 TA05 TA21 TA30 WB11 WC01 WD10 5D044 AB01 BC02 CC08 CC10 DE03 5D090 AA03 AA07 AA10 BB03 BB04 BB12 DD03 FF02 FF11 FF22 GG01 GG28 KK10 KK13 KK14 5D118 BA06 BA07 BB02 BC01 BD09 CG05 CG09 CG14 CG24 CG36 CG39 5D119 AA21 AA24 BA02 BA05 BB02 BB03 BB13 CA20 EB12 EC44

Claims (27)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ａ）メディアを固定位置に固定するハウジングと、 ｂ）（ｉ）読取り・書込みビームを発生させる第１及び第２の光源と、（ii）
    前記読取り・書込みビームのそれぞれを複数の平行な読取り・書込みビームに分
    割するレンズ・アセンブリとを含む光学ヘッド・アセンブリと、 ｃ）前記光学ヘッド・アセンブリに光学的に結合され、（ｉ）前記複数の平行
    な読取り・書込みビームを前記メディアへ向けて、同時に前記メディアから多数
    のデータのトラックを読取り、あるいは同時に前記メディアへ多数のデータのト
    ラックを書込みむ、角をなすビーム・スプリッタと、（ii）前記メディアからの
    複数の反射した読取り又は書込みビームを受光素子へ向ける発散レンズとを含む
    レンズ／検知・アセンブリと、 ｄ）前記光学ヘッド・アセンブリ及び前記レンズ／検知・アセンブリの相対的
    な動きを制御するソリッドステート枢軸機構と を具備することを特徴するマス・ストレージ・システム。
  2. 【請求項２】 前記レンズ・アセンブリが、前記読取り・書込みビームを結
    合するスプリッタ／結合器レンズと、前記読取り・書込みビームを複数の平行な
    読取り・書込みビームに分割する回折格子レンズとからなることを特徴とする請
    求項１に記載のマス・ストレージ・システム。
  3. 【請求項３】 前記レンズ・アセンブリからの複数の平行なビームを、前記
    レンズ／検知・アセンブリに配置された延長焦点に再び焦点を合わせるビーム伸
    長器をさらに具備することを特徴とする請求項１に記載のマス・ストレージ・シ
    ステム。
  4. 【請求項４】 ＲＡＭメモリ・ゾーン及びアーカイバル・ストレージ・メモ
    リ・ゾーンを含む、前記ハウジング内に固定配置された非回転式のメディアをさ
    らに具備することを特徴とする請求項１に記載のマス・ストレージ・システム。
  5. 【請求項５】 前記ソリッドステート枢軸機構が、圧電素子又は磁気素子の
    うちの少なくとも一つからなることを特徴とする請求項１に記載のマス・ストレ
    ージ・システム。
  6. 【請求項６】 前記ソリッドステート枢軸機構が、前記光学ヘッド・アセン
    ブリを第１の軸に沿って移動させることを特徴とする請求項１に記載のマス・ス
    トレージ・システム。
  7. 【請求項７】 前記第１の軸と直交する第２の軸に沿って移動して前記複数
    の読取り・書込みビームの動きを前記第２の軸に沿って制御する指向レンズをさ
    らに含み、前記ソリッドステート枢軸機構が前記複数の読取り・書込みビームを
    前記第１の軸に沿って移動させることを特徴とする請求項６に記載のマス・スト
    レージ・システム。
  8. 【請求項８】 前記ソリッドステート枢軸機構が前記光学ヘッド・アセンブ
    リを第１の軸に沿って、及び前記第１の軸に直交する第２の軸に沿って移動させ
    ることを特徴とする請求項１に記載のマス・ストレージ・システム。
  9. 【請求項９】 前記ソリッドステート枢軸機構が前記光学ヘッド・アセンブ
    リを第１の軸に沿って移動させ、かつサーボ機構が前記レンズ／検知・アセンブ
    リを第１の軸及び前記第１の軸に直交する第２の軸に沿って移動させることを特
    徴とする請求項１に記載のマス・ストレージ・システム。
  10. 【請求項１０】 前記第１及び第２の光源がそれぞれ少なくともガス又はダ
    イオード・レーザーからなることを特徴とする請求項１に記載のマス・ストレー
    ジ・システム。
  11. 【請求項１１】 ａ）それぞれがリニア・サーボ・トラック、リニア・デー
    タ・トラック及びセクタ・マークを、隣接するデータ・トラック群間の境界のし
    るしを形成する各データ・トラック内に含むＲＡＭメモリ・ゾーン及びアーカイ
    バル・ストレージ・メモリ・ゾーンを含む、ハウジング内の固定位置に固定配置
    された非回転式メディアと、 ｂ）（ｉ）読取り・書込みビームを発生させる第１及び第２の光源と、（ii）
    前記読取り・書込みビームを結合するビーム・スプリッタ／結合器レンズと、（
    iii）前記読取り・書込みビームを複数の平行な読取り・書込みビームに分割す
    る回折格子レンズと、（iii）光学ヘッド・アセンブリを第１の軸の周りに動か
    す枢軸機構とを含む光学ヘッド・アセンブリと、 ｃ）前記光学ヘッド・アセンブリに光学的に結合し、前記第１の軸と直交する
    第２の軸に沿って移動し、前記複数の読取り・書込みビームの動きを前記第２の
    軸に沿って制御し、前記ソリッドステート枢軸機構が前記複数の読取り・書込み
    ビームを前記第１の軸に沿って移動させる指向レンズと、 ｄ）前記指向レンズに光学的に結合され、（ｉ）前記複数の平行な読取り・書
    込みビームを前記メディアへ向けて、同時に前記メディアから多数のデータのト
    ラックを読取り、あるいは同時に前記メディアへ多数のデータのトラックを書込
    みむ角をなすビーム・スプリッタと、（ii）前記メディアからの複数の反射した
    読取り又は書込みビームを受光素子へ向ける発散レンズとを含むレンズ／検知・
    アセンブリと を具備することを特徴するマス・ストレージ・システム。
  12. 【請求項１２】 第１及び第２の面を有する基板と、 一つ以上の、前記第１の面からのレーザ光の入射ビームを反射する、前記基板
    の第１の面を覆う第１の感光層と、 各ゾーンが（ｉ）第１の信号パターン、エネルギ・レベル、周波数範囲を有す
    るデータの記憶のために、レーザ光のビームに露光したときに記録可能な複数の
    平行で、一定間隔のリニア・データ・トラックと、（ii）データ・トラックから
    サーボ・トラックを識別するための第２の信号パターンでマークされ、データ・
    トラック群を分離する複数の平行な、リニア・サーボ・トラックと、（iii）隣
    接するデータ・トラック群間の境界のしるしを形成する、各データ・トラック内
    の複数のセクタ・マークとを有する前記感光層上に形成された複数のゾーンと を具備することを特徴するマス・ストレージ・システム用の非回転式メディア
    。
  13. 【請求項１３】 一つ以上の、前記第２の面からのレーザ光の入射ビームを
    反射する、前記基板の第２の面を覆う第２の感光層をさらに具備することを特徴
    とする請求項１２に記載の非回転式メディア。
  14. 【請求項１４】 一つ以上の、前記第１及び第２の面からのレーザ光の入射
    ビームを反射する、前記第１及び第２の感光層をそれぞれ覆う第３及び第４の感
    光層をさらに具備することを特徴とする請求項１３に記載の非回転式メディア。
  15. 【請求項１５】 各ゾーンが（ｉ）第１の信号パターン、エネルギ・レベル
    、周波数範囲を有するデータの記憶のために、レーザ光のビームに露光したとき
    に記録可能な複数の平行で、一定間隔のリニア・データ・トラックと、（ii）デ
    ータ・トラックからサーボ・トラックを識別するための第２の信号パターンでマ
    ークされ、データ・トラック群を分離する複数の平行な、リニア・サーボ・トラ
    ックと、（iii）隣接するデータ・トラック群間の境界のしるしを形成する、各
    データ・トラック内の複数のセクタ・マークとを有する、前記第２、第３及び第
    ４の感光層上に形成された複数のゾーンとを具備することを特徴とする請求項１
    ４に記載の非回転式メディア。
  16. 【請求項１６】 各ゾーンが少なくとも１ギガバイトのデータを記憶するこ
    とを特徴とする請求項１２に記載の非回転式メディア。
  17. 【請求項１７】 各ゾーンが少なくとも２ギガバイトのデータを記憶するこ
    とを特徴とする請求項１２に記載の非回転式メディア。
  18. 【請求項１８】 各データ・トラックが約０．５ミクロンの幅及び約１．０
    ミクロンのトラック・ピッチを有することを特徴とする請求項１２に記載の非回
    転式メディア。
  19. 【請求項１９】 各サーボ・トラックが約１．０ミクロンの幅を有すること
    を特徴とする請求項１２に記載の非回転式メディア。
  20. 【請求項２０】 前記メディアがメディア・ハウジング内に繰り返し位置決
    めできるようにするための、前記第１の反射面上に形成された少なくとも一つの
    データをさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の非回転式メディア。
  21. 【請求項２１】 基板の第１の面を、一つ以上の、前記第１の面からのレー
    ザ光の入射ビームを反射する第１の感光層で覆うことと、 複数のゾーンを前記第１の感光層上に形成することと、 各ゾーンに、第１の信号パターン、エネルギ・レベル、周波数範囲を有するデ
    ータの記憶のために、レーザ光のビームに露光したときに記録可能な複数の平行
    で、一定間隔のリニア・データ・トラックを形成し、データ・トラックからサー
    ボ・トラックを識別するための第２の信号パターンでマークされ、各ゾーンに、
    データ・トラック群を分離する複数の平行なリニア・サーボ・トラックを形成す
    ることと、 隣接するデータ・トラック群間の境界のしるしを形成する、複数のセクタ・マ
    ークを各データ・トラック内に形成することと を具備することを特徴する情報を非回転式メディア上に記憶する方法。
  22. 【請求項２２】 一つ以上の、前記第２の面からのレーザ光の入射ビームを
    反射する、前記基板の第２の面を覆う第２の感光層をさらに具備することを特徴
    とする請求項２１に記載の方法。
  23. 【請求項２３】 一つ以上の、前記第１及び第２の面からのレーザ光の入射
    ビームを反射するための、第３及び第４の感光層をそれぞれ有する第１及び第２
    の感光層をさらに具備することを特徴とする請求項２２に記載の方法。
  24. 【請求項２４】 複数のゾーンを前記第３及び第４の感光層上に形成するこ
    とと、 各ゾーンに、第１の信号パターン、エネルギ・レベル、周波数範囲を有するデ
    ータの記憶のために、レーザ光のビームに露光したときに記録可能な複数の平行
    で、一定間隔のリニア・データ・トラックを形成し、データ・トラックからサー
    ボ・トラックを識別するための第２の信号パターンでマークされ、各ゾーンに、
    データ・トラック群を分離する複数の平行なリニア・サーボ・トラックを形成す
    ることと、 隣接するデータ・トラック群間の境界のしるしを形成する、複数のセクタ・マ
    ークを各データ・トラック内に形成することと をさらに具備することを特徴とする請求項２３に記載の方法。
  25. 【請求項２５】 ａ）ＲＡＭメモリ・ゾーン及びアーカイバル・ストレージ
    ・メモリ・ゾーンを含む、ハウジング内の固定位置に固定配置された非回転式メ
    ディアと、 ｂ）複数の平行な読取り・書込みビームを発生させる光学ヘッド・アセンブリ
    と、 ｃ）前記光学ヘッド・アセンブリに光学的に結合され、前記複数の平行な読取
    り・書込みビームを前記メディアへ向けて、同時に前記メディアから多数のデー
    タのトラックを読取り、あるいは同時に前記メディアへ多数のデータのトラック
    を書込みむレンズ／検知・アセンブリと、 ｄ）ＲＡＭメモリ・ゾーンとアーカイバル・ストレージ・メモリ・ゾーンとの
    間の内部入力／出力動作と、外部デバイスを用いた外部入力／出力動作とを制御
    するプロセッサと、 ｅ）少なくとも一つのＲＡＭメモリ・ゾーンを前記外部デバイスに電気的かつ
    切替え可能に結合して外部入力／出力動作のためのデータ・パスを形成するパラ
    レル・データ・バスと、 ｆ）少なくとも一つのアーカイバル・ストレージ・メモリ・ゾーンを電気的か
    つ切替え可能に結合して外部入力／出力動作のためのデータ・パスを形成するシ
    リアル・データ・バスと を具備することを特徴するマス・ストレージ・システム。
  26. 【請求項２６】 前記メディアが、交換できるようにプログラマブルＲＡＭ
    メモリ・ゾーン及びアーカイバル・ストレージ・メモリ・ゾーンを含むことを特
    徴とする請求項２５に記載のマス・ストレージ・システム。
  27. 【請求項２７】 前記プロセッサが、ＲＡＭメモリ・ゾーンとアーカイバル
    ・ストレージ・メモリ・ゾーンとの間の情報の移動を直接制御することができる
    ことを特徴とする請求項２５に記載のマス・ストレージ・システム。
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