RU84152U1

RU84152U1 - REMEMBERING MODULE WITH REPLACEMENT MEDIA

Info

Publication number: RU84152U1
Application number: RU2009104496/22U
Authority: RU
Inventors: Лев Николаевич Шувалов; Валерий Андреевич Дроздиков
Original assignee: Лев Николаевич Шувалов; Валерий Андреевич Дроздиков
Priority date: 2009-02-10
Filing date: 2009-02-10
Publication date: 2009-06-27

Abstract

Предлагаемая полезная модель относится к внешним запоминающим устройствам на сменном оптическом носителе с произвольным доступом к данным электронных вычислительных машин и может использоваться в других системах, где требуется запоминание цифровой информации на носителе.The proposed utility model relates to external storage devices on a removable optical medium with random access to the data of electronic computers and can be used in other systems where the storage of digital information on the medium is required.

Решаемой технической задачей предлагаемой полезной модели является увеличение информационной емкости, увеличение скорости передачи информации при записи-воспроизведении, повышение достоверности воспроизведения, более эффективное использование пространства носителя информации, повышение устойчивости к ударным и вибрационным механическим нагрузкам.The technical problem of the proposed utility model to be solved is to increase the information capacity, increase the speed of information transfer during recording-reproduction, increase the reliability of reproduction, more efficient use of the space of the information carrier, increase resistance to shock and vibration mechanical loads.

Поставленная решаемая техническая задача в запоминающем модуле со сменным носителем, содержащем сменный тонкостенный осесимметричный оптический носитель информации, средства для вращения носителя информации, средства для позиционирования оптических головок записи-воспроизведения информации, достигается The posed technical problem in the storage module with removable media containing a removable thin-walled axisymmetric optical storage medium, means for rotating the storage medium, means for positioning the optical heads of the recording-reproduction of information is achieved

тем, что сменный тонкостенный осесимметричный оптический носитель информации выполнен в виде единой детали из оптически прозрачного материала в форме тонкостенных круглых полых цилиндров разных диаметров, расположенных с одной стороны осесимметричного основания коаксиально относительно общей геометрической оси, диаметр наибольшего тонкостенного круглого полого цилиндра соответствует наибольшему размеру осесимметричного основания, диаметр наименьшего тонкостенного круглого полого цилиндра выполнен таким, что оставляет свободной внутреннюю часть основания для расположения конструктивных элементов, тонкостенные круглые полые цилиндры расположены на заданном радиальном расстоянии друг от друга, дальние от осесимметричного основания торцы всех тонкостенных круглых полых цилиндров разных диаметров открыты для доступа многоканальных оптических головок записи-воспроизведения, запоминающие информацию слои размещены на внешних и внутренних цилиндрических поверхностях тонкостенных круглых полых цилиндров в несколько слоев на каждой поверхности, длина образующей тонкостенных круглых полых цилиндров задана, средства для вращения носителя информации содержат статор и шпиндель, сменный носитель информации с помощью центрирующих элементов и замка установлен на шпиндель, в шпиндель жестко встроен ротор, шпиндель жестко соединен с валом вращения шпинделя, вал вращения шпинделя через подшипники соединен с корпусом статора, корпус статора с помощью направляющих стоек жестко соединен с корпусом запоминающего модуля со сменным in that the removable thin-walled axisymmetric optical information carrier is made in the form of a single part from an optically transparent material in the form of thin-walled round hollow cylinders of different diameters located on one side of the axisymmetric base coaxially with respect to the common geometric axis, the diameter of the largest thin-walled round hollow cylinder corresponds to the largest size of the axisymmetric base , the diameter of the smallest thin-walled round hollow cylinder is made so that leaves freely the inner part of the base for the arrangement of structural elements, thin-walled round hollow cylinders are located at a predetermined radial distance from each other, the ends of all thin-walled round hollow cylinders of different diameters far from the axisymmetric base are open for access by multichannel optical recording and reproducing heads, information-storing layers are placed on external and inner cylindrical surfaces of thin-walled round hollow cylinders in several layers on each surface, the length is thin-walled round hollow cylinders are assigned to it, means for rotating the information carrier comprise a stator and a spindle, a removable information carrier using centering elements and a lock mounted on the spindle, a rotor is rigidly integrated into the spindle, the spindle is rigidly connected to the spindle rotation shaft, the spindle rotation shaft is connected through bearings with the stator housing, the stator housing using guide racks is rigidly connected to the housing of the storage module with a removable

носителем, средства для позиционирования оптических головок записи-воспроизведения информации содержат шаговый двигатель, передачу винт-гайка, линейные магнитоэлектрические двигатели, на корпусе статора жестко установлен шаговый двигатель так, что вал шагового двигателя установлен соосно валу вращения шпинделя, на валу шагового двигателя установлен ходовой винт, имеющий длину резьбы в осевом направлении большую длины образующей тонкостенных круглых полых цилиндров сменного носителя информации, дальний от шагового двигателя конец ходового винта опирается на посадочное место в корпусе запоминающего модуля со сменным носителем, на ходовом винте установлена гайка, на гайке жестко установлена каретка, на каретке установлены конструктивные элементы, обеспечивающие перемещение каретки относительно направляющих стоек в осевом направлении, на каретке на радиальных расстояниях, соответствующих зазору между соседними тонкостенными круглыми полыми цилиндрами на одной диаметральной прямой жестко установлены линейные магнитоэлектрические двигатели по одному на каждый тонкостенный круглый полый цилиндр, подвижные части линейных магнитоэлектрических двигателей жестко связаны с рычагами, на рычагах установлены многоканальные оптические головки записи-воспроизведения по одной на каждый тонкостенный круглый полый цилиндр, каретка в сборе с линейными магнитоэлектрическими двигателями, рычагами, многоканальными оптическими головками записи-воспроизведения статически и динамически сбалансирована.media, the means for positioning the optical heads of information recording-reproduction of information contain a stepper motor, a screw-nut transmission, linear magnetoelectric motors, a stepper motor is rigidly mounted on the stator housing so that the stepper motor shaft is mounted coaxially with the spindle rotation shaft, the lead screw is installed on the stepper shaft having a thread length in the axial direction greater than the length of the generatrix of the thin-walled round hollow cylinders of the removable information carrier, the end farthest from the stepper motor a single screw rests on a seat in the housing of the memory module with removable media, a nut is installed on the lead screw, a carriage is rigidly mounted on the nut, structural elements are installed on the carriage to ensure axial movement of the carriage relative to the guide racks, on the carriage at radial distances corresponding to the clearance between adjacent thin-walled round hollow cylinders on one diametrical straight line linear magnetoelectric motors are rigidly mounted, one for each thin-walled round hollow cylinder, movable parts of linear magnetoelectric motors are rigidly connected with levers, multichannel optical recording and reproducing heads are installed on the levers, one for each thin-walled round hollow cylinder, carriage assembly with linear magnetoelectric motors, levers, multichannel optical recording and reproducing heads are statically and dynamically balanced.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к внешним запоминающим устройствам на сменном оптическом носителе с произвольным доступом к данным электронных вычислительных машин и может использоваться в других системах, где требуется запоминание цифровой информации на носителе. Предлагаемая полезная модель может использоваться во внешних запоминающих устройствах ЭВМ средней, высокой и сверхвысокой производительности, в информационно-поисковых системах, при решении задач математической физики большой размерности, в видеокамерах, цифровых фотоаппаратах, бортовых регистрирующих устройствах (черных ящиках).The proposed utility model relates to external storage devices on a removable optical medium with random access to the data of electronic computers and can be used in other systems where the storage of digital information on the medium is required. The proposed utility model can be used in external storage devices of computers of medium, high and ultrahigh performance, in information retrieval systems, for solving problems of mathematical physics of large dimension, in video cameras, digital cameras, on-board recording devices (black boxes).

В качестве внешних запоминающих устройств ЭВМ в настоящее время широко используются накопители на жестких магнитных дисках (винчестеры), запоминающие устройства на оптических дисках. (Л.Н.Шувалов «Конструирование периферийных устройств ЭВМ, динамика механизмов и ВЗУ», Учебное пособие, Казань 1999; Артемьев Б.В. «Периферийные запоминающие устройства ЭВМ, Учебное пособие. М: изд. МГУ 2007)As external computer storage devices, hard disk drives (hard drives), optical disk storage devices are currently widely used. (L.N. Shuvalov “Designing computer peripheral devices, dynamics of mechanisms and VZU”, Study Guide, Kazan 1999; Artemyev B.V. “Computer peripheral storage devices, Study guide. M: Moscow State University 2007 edition)

Накопители, использующие носители на жесткой осесимметричной основе /жесткие магнитные диски, пакеты магнитных дисков, оптические диски/ обеспечивают следующие важные свойства внешних запоминающих устройств: произвольный доступ к данным, малое время выборки, сравнительно высокую скорость передачи данных.Drives using drives on a rigid axisymmetric basis / hard magnetic disks, magnetic disk packages, optical disks / provide the following important properties of external storage devices: random access to data, low sampling time, and relatively high data transfer speed.

Запоминающие устройства на оптических дисках обеспечивают сравнительно высокую объемную плотность информации, высокие продольные и поперечные плотности записи. Оптические носители Storage devices on optical disks provide a relatively high bulk density of information, high longitudinal and transverse recording densities. Optical media

являются сменными носителями в отличие от современных жестких магнитных дисков, что определяется их большей устойчивостью к запыленности окружающего воздуха.are removable media, unlike modern hard magnetic disks, which is determined by their greater resistance to dustiness of ambient air.

Однако существующие запоминающие устройства на оптических дисках (CD ROM, DVD, Blue ray) являются одноканальными устройствами, что, в частности, вызвано геометрией диска, поскольку при постоянной угловой скорости вращения диска линейные скорости дорожек разных радиусов различаются, что затрудняет параллельные запись-воспроизведение на дорожках разных радиусов, а также перемежение данных на дорожках разных радиусов.However, existing storage devices on optical discs (CD ROM, DVD, Blue ray) are single-channel devices, which, in particular, is caused by the geometry of the disc, since at constant angular speed of rotation of the disc, the linear speeds of tracks of different radii differ, which makes parallel recording and playback on tracks of different radii, as well as interleaving data on tracks of different radii.

За последние двадцать лет появились патенты (USP 5,592,462 Beldock 01.1997 Трехкоординатное оптическое ЗУ), в которых в качестве носителей записи предлагаются тонкостенные оболочки различной формы, коаксиально расположенные относительно общей геометрической оси и вращающиеся вокруг нее. Как правило, эти оболочки предлагаются к применению в оптических запоминающих устройствах и выполнены из материалов, прозрачных для лучей записывающего и воспроизводящего лазеров или имеют прозрачные окна. Запоминающие устройства, использующие такие носители, в соответствии с патентной формулой должны иметь средства для вращения носителей записи, в том числе независимого вращения каждой оболочки, и средства для позиционирования преобразователей записи-воспроизведения (оптических головок) по трем координатам. Однако в патентной формуле «USP 5,592,462 Beldock 01.1997 Трехкоординатное оптическое ЗУ» не детализированы средства, обеспечивающие перемещение оптического носителя и позиционирования оптических головок относительно дорожек записи, не предусмотрены многоканальные запись-воспроизведение, не предложена конкретная конструкция носителя на цилиндрах коаксиально расположенных относительно общей геометрической оси вращения и не предусмотрена сменность носителя.Over the past twenty years, patents have appeared (USP 5,592,462 Beldock 01.1997 Three-coordinate optical memory), in which thin-walled shells of various shapes, coaxially located relative to a common geometric axis and rotating around it, are offered as recording media. Typically, these shells are offered for use in optical storage devices and are made of materials that are transparent to the beams of the recording and reproducing lasers or have transparent windows. Storage devices using such media, in accordance with the patent formula, must have means for rotating the recording media, including independent rotation of each shell, and means for positioning the recording-reproducing transducers (optical heads) in three coordinates. However, in the patent formula "USP 5,592,462 Beldock 01.1997 Three-coordinate optical memory" the means for moving the optical carrier and positioning of the optical heads relative to the recording tracks are not detailed, multichannel recording-reproduction is not provided, a specific carrier design on the cylinders coaxially located relative to the common geometric axis of rotation is not proposed and media change is not provided.

Ведутся исследования, направленные на создание спинтронных запоминающих устройств, выполняющих функции внешних запоминающих устройств и потенциально имеющих более высокие параметры, чем существующие внешние запоминающие устройства. (Science 11 April 2008: Vol.320 no. 5873 pp.190-194 "Domain-Wall Racetrack Memory" Stuart S.P. Parkin, Masamitsu Hayashi, Luis Thomas). Однако исследователи ориентируют на получение завершающего результата через десять лет и вероятность положительного завершения исследований неясна.Research is underway to create spintronic storage devices that perform the functions of external storage devices and potentially have higher parameters than existing external storage devices. (Science 11 April 2008: Vol. 320 no. 5873 pp. 190-194 "Domain-Wall Racetrack Memory" Stuart S.P. Parkin, Masamitsu Hayashi, Luis Thomas). However, the researchers focus on getting the final result in ten years and the likelihood of a positive completion of the research is unclear.

Ведутся исследования, направленные на создание запоминающих устройств на оптических дисках с одновременными записью-воспроизведением информации на много слоев (IEEE Transactions On Magnetics vol.41 Nom.8 August 20005 "Channel Modeling and Target Design for two Dimensional Optical Storage Systems" Li Hang, George Mathew, Chong Chong). Таким образом, следующим за Blue ray запоминающим устройством на оптических дисках может стать многоканальное запоминающее устройство на оптических дисках с одновременной (параллельной) записью или воспроизведением информации на много запоминающих слоев, расположенных на одной основе и разнесенных по глубине. Однако это приведет к влиянию микродефектов в запоминающих слоях одновременно на несколько слоев и несколько каналов соответственно, понижению достоверности и усложнению процедуры перемежения (Interleaving) данных пользователя. Перемежение направлено на повышение эффективности кодов Рида Соломона и, таким образом, на повышение достоверности воспроизведения информации, например ISO/IEC JTC 1/SC 23 №966 "Optical Disk Cartriges For Information Interchange pp 93-97". Применение перемежающихся кодов Рида Соломона в запоминающих устройствах на оптических дисках вызвано большим количеством микродефектов в материале основы оптических дисков (поликарбонате). Наличие микродефекта ведет к появлению пакета ошибок, т.е. длинной непрерывной последовательности ошибок. Перемежение преобразует пакет Research is underway to create storage devices on optical discs with simultaneous recording and reproduction of information on many layers (IEEE Transactions On Magnetics vol. 41 Nom.8 August 20005 "Channel Modeling and Target Design for two Dimensional Optical Storage Systems" Li Hang, George Mathew, Chong Chong). Thus, a multichannel memory device on optical disks with simultaneous (parallel) recording or reproduction of information on many memory layers located on one base and spaced apart in depth can become the next blue ray storage device on optical disks. However, this will lead to the influence of microdefects in the storage layers simultaneously on several layers and several channels, respectively, lowering the reliability and complicating the procedure of interleaving (Interleaving) user data. Interleaving is aimed at increasing the efficiency of Reed Solomon codes and, thus, increasing the reliability of information reproduction, for example, ISO / IEC JTC 1 / SC 23 No. 966 "Optical Disk Cartriges For Information Interchange pp 93-97". The use of intermittent Reed Solomon codes in optical disk storage devices is caused by a large number of microdefects in the base material of optical disks (polycarbonate). The presence of a microdefect leads to the appearance of an error package, i.e. long continuous sequence of errors. Interleaving Converts Package

ошибок на носителе в одиночные ошибки, разбросанные по данным пользователя, что повышает эффективность кодов Рида-Соломона при локализации и корректировке ошибок. При параллельном воспроизведении со многих слоев микродефект предположительно будет действовать на несколько запоминающих слоев одновременно. В этом смысле перемежение желательно вести на разные дорожки или разные запоминающие поверхности.errors on the medium into single errors scattered according to user data, which increases the efficiency of Reed-Solomon codes for localizing and correcting errors. In parallel reproduction from many layers, the microdefect will presumably act on several storage layers simultaneously. In this sense, it is desirable to interleave on different tracks or different storage surfaces.

В качестве прототипа предлагаемого запоминающего модуля со сменным носителем принято запоминающее устройство на сменных оптических дисках «Blue ray» с наиболее высокими на сегодняшний день параметрами. (Артемьев Б.В. «Периферийные запоминающие устройства ЭВМ, Учебное пособие. М: изд. МГУ 2007, стр.84). «Blue ray» содержит сменный оптический диск с четырьмя запоминающими слоями, каждый емкостью 25 гигабайт, с шагом между дорожками 320 нанометров, минимальной длиной пита 140 нанометров. Запись-воспроизведение можно вести одновременно на один (с одного) слоя. «Blue ray» содержит средства для вращения оптического диска, средства для позиционирования оптической головки и слежения за дорожкой. «Blue ray» является одноканальным устройством, что снижает скорость передачи информации по сравнению с многоканальным устройством, геометрия носителя информации (диска) снижает устойчивость к ударным и вибрационным механическим нагрузкам, перемежение данных в нем возможно лишь вдоль по дорожке записи.As a prototype of the proposed storage module with removable media adopted storage device on removable optical discs "Blue ray" with the highest parameters today. (Artemyev B.V. “Computer Peripheral Storage Devices, Textbook. M: Publishing House of Moscow State University 2007, p. 84). Blue ray contains a removable optical disk with four storage layers, each with a capacity of 25 gigabytes, with a step between tracks of 320 nanometers, a minimum pit length of 140 nanometers. Record-playback can be carried out simultaneously on one (from one) layer. "Blue ray" contains means for rotating the optical disk, means for positioning the optical head and tracking the track. “Blue ray” is a single-channel device, which reduces the speed of information transfer compared to a multi-channel device, the geometry of the information carrier (disk) reduces resistance to shock and vibration mechanical stresses, data interleaving in it is possible only along the recording track.

Поставленная решаемая техническая задача в запоминающем модуле со сменным носителем, содержащем сменный тонкостенный осесимметричный оптический носитель информации, средства для вращения носителя информации, средства для позиционирования оптических головок записи-воспроизведения информации, достигается тем, что сменный тонкостенный осесимметричный оптический носитель информации выполнен в виде единой детали из оптически прозрачного материала в форме тонкостенных круглых полых цилиндров разных диаметров, расположенных с одной стороны осесимметричного основания коаксиально относительно общей геометрической оси, диаметр наибольшего тонкостенного круглого полого цилиндра соответствует наибольшему размеру осесимметричного основания, диаметр наименьшего тонкостенного круглого полого цилиндра выполнен таким, что оставляет свободной внутреннюю часть основания для расположения конструктивных элементов, тонкостенные круглые полые цилиндры расположены на заданном радиальном расстоянии друг от друга, дальние от осесимметричного основания торцы всех тонкостенных круглых полых цилиндров разных диаметров открыты для доступа многоканальных оптических головок записи-воспроизведения, запоминающие информацию слои размещены на внешних и внутренних цилиндрических поверхностях тонкостенных круглых полых цилиндров в несколько слоев на каждой поверхности, длина образующей тонкостенных круглых полых цилиндров задана, средства для вращения носителя информации содержат статор и шпиндель, сменный носитель информации с помощью центрирующих элементов и замка установлен на шпиндель, в шпиндель жестко встроен ротор, шпиндель жестко соединен с валом вращения шпинделя, вал вращения шпинделя через подшипники соединен с корпусом статора, корпус статора с помощью направляющих стоек жестко соединен с корпусом запоминающего модуля со сменным носителем, средства для позиционирования оптических головок записи-воспроизведения The stated technical problem in the storage module with removable media containing a removable thin-walled axisymmetric optical storage medium, means for rotating the storage medium, means for positioning the optical heads of the recording-reproduction of information is achieved by the fact that the removable thin-walled axisymmetric optical storage medium is made in the form of a single part from an optically transparent material in the form of thin-walled round hollow cylinders of different diameters located on one the axes of an axisymmetric base are coaxial with respect to the common geometric axis, the diameter of the largest thin-walled round hollow cylinder corresponds to the largest size of the axisymmetric base, the diameter of the smallest thin-walled round hollow cylinder is such that it leaves the inner part of the base free for arrangement of structural elements, thin-walled round hollow cylinders are located at a given radial distance from each other, the ends of all thin-walled distant from the axisymmetric base of round hollow cylinders of different diameters are open for access of multi-channel optical recording and reproducing heads, information-storing layers are placed on the outer and inner cylindrical surfaces of thin-walled round hollow cylinders in several layers on each surface, the length of the generatrix of thin-walled round hollow cylinders is specified, means for rotating the information carrier contain a stator and a spindle, a removable storage medium using centering elements and a lock mounted on the spindle, the spindle is rigidly slender rotor spindle rigidly connected to the rotating spindle shaft, the spindle shaft through a rotation bearing is connected to a stator casing, the stator housing by means of guide post is rigidly connected to the housing with a removable memory module carrier, means for positioning the optical record-playback head

информации содержат шаговый двигатель, передачу винт-гайка, линейные магнитоэлектрические двигатели, на корпусе статора жестко установлен шаговый двигатель так, что вал шагового двигателя установлен соосно валу вращения шпинделя, на валу шагового двигателя установлен ходовой винт, имеющий длину резьбы в осевом направлении большую длины образующей тонкостенных круглых полых цилиндров сменного носителя информации, дальний от шагового двигателя конец ходового винта опирается на посадочное место в корпусе запоминающего модуля со сменным носителем, на ходовом винте установлена гайка, на гайке жестко установлена каретка, на каретке установлены конструктивные элементы, обеспечивающие перемещение каретки относительно направляющих стоек в осевом направлении, на каретке на радиальных расстояниях, соответствующих зазору между соседними тонкостенными круглыми полыми цилиндрами на одной диаметральной прямой жестко установлены линейные магнитоэлектрические двигатели по одному на каждый тонкостенный круглый полый цилиндр, подвижные части линейных магнитоэлектрических двигателей жестко связаны с рычагами, на рычагах установлены многоканальные оптические головки записи-воспроизведения по одной на каждый тонкостенный круглый полый цилиндр, каретка в сборе с линейными магнитоэлектрическими двигателями, рычагами, многоканальными оптическими головками записи-воспроизведения статически и динамически сбалансирована.The information includes a stepper motor, screw-nut transmission, linear magnetoelectric motors, a stepper motor is rigidly mounted on the stator housing so that the stepper motor shaft is mounted coaxially to the spindle rotation shaft, a lead screw is installed on the stepper motor shaft having an axial thread length greater than the generatrix length thin-walled round hollow cylinders of a removable storage medium, the end of the lead screw farthest from the stepper motor rests on a seat in the housing of the storage module with removable m with a carrier, a nut is installed on the screw, a carriage is rigidly mounted on the nut, structural elements are installed on the carriage to ensure axial movement of the carriage relative to the guide racks, on the carriage at radial distances corresponding to the gap between adjacent thin-walled round hollow cylinders on one diametrical straight line linear magnetoelectric motors are installed, one for each thin-walled round hollow cylinder, movable parts of linear magnetoelectric motors drivers are rigidly connected with levers, multichannel optical recording and reproducing heads are installed on the levers, one for each thin-walled round hollow cylinder, the carriage assembly with linear magnetoelectric motors, levers, multichannel optical recording and reproducing heads is statically and dynamically balanced.

На фиг.1 изображен запоминающий модуль со сменным носителем. На фиг.2 изображено возможное угловое расположение направляющих стоек.Figure 1 shows a storage module with removable media. Figure 2 shows a possible angular arrangement of the guide racks.

Запоминающий модуль со сменным носителем (фиг.1) содержит сменный носитель информации 1, который с помощью замка 2 и центрирующих элементов 3, 4 установлен на шпиндель 5, в шпиндель 5 жестко встроен ротор 6, шпиндель 5 жестко соединен с валом вращения The storage module with removable media (Fig. 1) contains a removable storage medium 1, which is mounted on the spindle 5 using the lock 2 and the centering elements 3, 4, the rotor 6 is rigidly integrated into the spindle 5, the spindle 5 is rigidly connected to the rotation shaft

шпинделя 7, вал вращения шпинделя 7 через подшипники 8, 9 соединен с корпусом статора 10, корпус статора 10 с помощью направляющих стоек 11, 12, 13, 14 жестко соединен с корпусом запоминающего модуля со сменным носителем 15, на корпусе статора 10 жестко установлен шаговый двигатель 16 так, что вал шагового двигателя 16 установлен соосно валу вращения шпинделя 7, на валу шагового двигателя 16 установлен ходовой винт 17, имеющий длину резьбы в осевом направлении большую длины образующей тонкостенных круглых полых цилиндров сменного носителя информации 1, дальний от шагового двигателя 16 конец ходового винта 17 опирается на посадочное место в корпусе запоминающего модуля со сменным носителем 15, на ходовом винте 17 установлена гайка 18, на гайке 18 жестко установлена каретка 19, на каретке 19 установлены конструктивные элементы, обеспечивающие заданное перемещение каретки 19 относительно направляющих стоек 11, 12, 13, 14 в осевом направлении, на каретке 19 на радиальных расстояниях, соответствующих зазору между соседними тонкостенными круглыми полыми цилиндрами сменного носителя информации 1 на одной диаметральной прямой жестко установлены линейные магнитоэлектрические двигатели 20, 21 по одному на каждый тонкостенный круглый полый цилиндр, подвижные части 22, 23 линейных магнитоэлектрических двигателей 20, 21 жестко связаны с рычагами 24, 25, на рычагах 24, 25 установлены многоканальные оптические головки записи-воспроизведения 26. 27 по одной на каждый тонкостенный круглый полый цилиндр сменного носителя информации 1. Каретка 19 в сборе с линейными магнитоэлектрическими двигателями 20, 21, рычагами 24, 25, многоканальными оптическими головками записи-воспроизведения 26, 27 статически и динамически сбалансирована.the spindle 7, the shaft of rotation of the spindle 7 through the bearings 8, 9 is connected to the stator housing 10, the stator housing 10 by means of the guide racks 11, 12, 13, 14 is rigidly connected to the housing of the storage module with removable media 15, the step housing is rigidly mounted on the stator 10 the motor 16 so that the shaft of the stepper motor 16 is mounted coaxially to the shaft of rotation of the spindle 7, a spindle 17 is installed on the shaft of the stepper motor 16 having an axial thread length greater than the length of the thin-walled round hollow cylinders of the removable information carrier 1 The end of the screw screw 17, which is not accessible from the stepper motor 16, rests on a seat in the housing of the memory module with removable carrier 15, a nut 18 is installed on the screw screw 17, the carriage 19 is rigidly mounted on the carriage 18, structural elements are installed on the carriage 19 to ensure the specified movement of the carriage 19 relative to the guide racks 11, 12, 13, 14 in the axial direction, on the carriage 19 at radial distances corresponding to the gap between adjacent thin-walled round hollow cylinders of the removable storage medium 1 on one dia the center line, linear magnetoelectric motors 20, 21 are rigidly mounted, one for each thin-walled round hollow cylinder, movable parts 22, 23 of linear magnetoelectric motors 20, 21 are rigidly connected to levers 24, 25, multichannel optical recording and playback heads are mounted on levers 24, 25 26. 27 one for each thin-walled round hollow cylinder of a removable storage medium 1. Carriage 19 assembly with linear magnetoelectric motors 20, 21, levers 24, 25, multi-channel optical recording heads sproizvedeniya 26, 27, statically and dynamically balanced.

Работа запоминающего модуля со сменным носителем (фиг.1) в динамике происходит следующим образом. Сменный носитель информации 1 с помощью замка 2 и центрирующих элементов 3, 4 The operation of the storage module with removable media (figure 1) in the dynamics is as follows. Removable storage medium 1 using a lock 2 and centering elements 3, 4

установлен на шпиндель 5. Шпиндель 5 приведен во вращение вместе со сменным носителем информации 1 при запитке обмоток в корпусе статора 10. Шаговый двигатель 16 совместно с винтовой передачей, состоящей из ходового винта 17 и гайки 18 позиционирует каретку 19 вместе с многоканальными оптическими головками записи-воспроизведения 26, 27 на заданном шаге в осевом направлении относительно сменного носителя информации 1. В таком положении каретка 19 фиксируется удерживающим моментом шагового двигателя 16 и тормозным моментом ходового винта 17 и гайки 18. Линейные магнитоэлектрические двигатели 20, 21 с помощью контуров автоматического слежения с обратной связью, опирающихся на сигналы одного из оптических каналов многоканальных оптических головок записи-воспроизведения 26, 27 обеспечивают слежение многоканальных оптических головок записи-воспроизведения 26, 27 за заданной информационной полосой (совокупностью дорожек, информация на которые записывается или воспроизводится одновременно) в пределах заданного шага. Слежение производится независимо для линейного магнитоэлектрического двигателя 20 и линейного магнитоэлектрического двигателя 21. Известно, что шаговый электропривод с передачей винт-гайка обеспечивает шаг, например, 250 мкм. Таким образом, линейный магнитоэлектрический двигатель 20 и линейный магнитоэлектрический двигатель 21 должны обеспечивать перемещение подвижных элементов 22, 23, примерно на 250 мкм. Такой ход обеспечивает, например, линейный магнитоэлектрический двигатель автофокусировки оптических головок записи-воспроизведения в запоминающих устройствах на оптических дисках.mounted on the spindle 5. The spindle 5 is rotated together with a removable storage medium 1 when powering the windings in the stator housing 10. The stepper motor 16 together with a screw gear consisting of a lead screw 17 and a nut 18 positions the carriage 19 together with multi-channel optical recording heads - playback 26, 27 at a given step in the axial direction relative to the removable storage medium 1. In this position, the carriage 19 is fixed by the holding moment of the stepper motor 16 and the braking moment of the spindle 17 and nut 18 Linear magnetoelectric motors 20, 21 using feedback automatic tracking loops based on the signals of one of the optical channels of multichannel optical recording and reproducing heads 26, 27 provide tracking of multichannel optical recording and reproducing heads 26, 27 over a given information strip (set of tracks , information on which is recorded or reproduced simultaneously) within a given step. Tracking is performed independently for the linear magnetoelectric motor 20 and the linear magnetoelectric motor 21. It is known that a stepper electric drive with a screw-nut transmission provides a pitch of, for example, 250 μm. Thus, the linear magnetoelectric motor 20 and the linear magnetoelectric motor 21 must provide movement of the movable elements 22, 23, approximately 250 microns. Such a move is provided, for example, by a linear magnetoelectric motor for autofocusing of optical recording-reproducing heads in memory devices on optical disks.

Далее процессы записи-воспроизведения на оптический носитель ведутся традиционно. Однако рационально перемежаемые данные пользователя записывать на разные тонкостенные круглые полые цилиндры сменного носителя информации 1, чтобы уменьшить Further, the processes of recording-playback on an optical medium are traditionally carried out. However, rationally interleaved user data is recorded on different thin-walled round hollow cylinders of the removable storage medium 1 in order to reduce

негативное действие микродефектов. Таким образом, данные некоторого файла пользователя располагаются на разных тонкостенных полых круглых цилиндрах сменного носителя информации 1, не дублируя друг друга. Как вариант полное дублирование можно вести лишь для корректирующей части кодов Рида-Соломона. Такой подход, безусловно, повышает достоверность и более эффективно использует пространство носителя информации. Традиционно многоканальные внешние запоминающие устройства имеют дорожки (каналы) четности строки. Каналы четности могут располагаться также описанным выше образом, что также повышает достоверность и более эффективно использует пространство носителя информации. Запись - воспроизведение на разных тонкостенных круглых полых цилиндрах ведутся на разных фиксированных частотах для обеспечения оптимальной продольной плотности. Однако каналы воспроизведения унифицированы и обладают самосинхронизацией, что позволяет расположить данные пользователя в буферной памяти контроллера (устройства управления внешним запоминающим устройством) в требуемом порядке.negative effect of microdefects. Thus, the data of a user file is located on different thin-walled hollow round cylinders of the removable storage medium 1 without duplicating each other. Alternatively, complete duplication can only be carried out for the correcting part of the Reed-Solomon codes. This approach, of course, increases the reliability and more efficiently uses the space of the information carrier. Traditionally, multi-channel external storage devices have line parity tracks (channels). Parity channels can also be located as described above, which also increases reliability and makes more efficient use of the space of the information carrier. Recording - playback on different thin-walled round hollow cylinders is carried out at different fixed frequencies to ensure optimal longitudinal density. However, the playback channels are unified and have self-synchronization, which allows you to arrange the user data in the buffer memory of the controller (external memory control device) in the required order.

Сменный носитель информации 1 может быть изготовлен из поликарбоната с последующим нанесением запоминающих слоев. Внутренний объем сменного носителя информации 1 эффективно используется для размещения шпинделя 5 и корпуса статора 10. Для оценки информационной емкости сравним полезную площадь одного слоя диска «Blue ray» и одного слоя сменного носителя информации 1 в предлагаемой полезной модели «Запоминающий модуль со сменным носителем» Пусть r - наружный радиус оптического диска. r₁ - внутренний радиус оптического диска, с которого начинается запоминающий слой (рабочая поверхность). Примем радиус внешнего тонкостенного круглого полого цилиндра сменного носителя информации 1 также равным г.Тогда полезная площадь одного слоя диска составляет S=π(r²-r₁ ²). Полезная площадь одного слоя тонкостенного полого The removable storage medium 1 can be made of polycarbonate, followed by the application of storage layers. The internal volume of the removable storage medium 1 is effectively used to accommodate the spindle 5 and the stator housing 10. To assess the information capacity, we compare the usable area of one layer of the “Blue ray” disk and one layer of the removable storage medium 1 in the proposed utility model “Storage module with removable medium” Let r is the outer radius of the optical disk. r ₁ - the inner radius of the optical disk, which begins the storage layer (work surface). We take the radius of the external thin-walled round hollow cylinder of the removable storage medium 1 to be also equal to r. Then the useful area of one layer of the disk is S = π (r ² -r ₁ ² ). Useful area of one layer of thin-walled hollow

круглого цилиндра S₁=2πrh, где h - длина направляющей тонкостенного круглого полого цилиндра. Найдем значение h, при котором S=S₁, h=r/2-r² ₁/2r. Например, для r=60 мм, a r₁=20 мм, h=23 мм. Другие тонкостенные круглые полые цилиндры сменного носителя информации 1 вносят дополнительную полезную площадь!round cylinder S ₁ = 2πrh, where h is the length of the guide of the thin-walled round hollow cylinder. Find the value of h at which S = S ₁ , h = r / 2-r ² ₁ / 2r. For example, for r = 60 mm, ar ₁ = 20 mm, h = 23 mm. Other thin-walled round hollow cylinders of the removable storage medium 1 contribute additional useful area!

Длина резьбы в осевом направлении ходового винта 17 превышает длину направляющей тонкостенных круглых полых цилиндров носителя информации 1 на длину гайки 18.The length of the thread in the axial direction of the screw 17 exceeds the length of the guide thin-walled round hollow cylinders of the information carrier 1 by the length of the nut 18.

Многоканальная оптическая головка записи-воспроизведения потенциально позволяет повысить скорость передачи данных, обеспечивая достаточную достоверность за счет записи перемежаемых данных на разные тонкостенные круглые полые цилиндры.The multichannel optical recording-reproduction head potentially improves the data transfer rate, providing sufficient reliability by recording interleaved data on different thin-walled round hollow cylinders.

Сменный носитель информации 1 имеет больший момент сопротивления сечения в радиальном и осевом направлениях, что повышает его устойчивость к ударным и вибрационным механическим нагрузкам по сравнению с оптическим диском.The removable storage medium 1 has a larger moment of resistance of the cross section in the radial and axial directions, which increases its resistance to shock and vibration mechanical loads in comparison with an optical disk.

Claims

A storage module with removable media, comprising a removable thin-walled axisymmetric optical storage medium, means for rotating the storage medium, means for positioning the optical recording and reproducing heads, characterized in that the removable storage medium is made as a single part from an optically transparent material in the form of thin-walled round hollow cylinders of different diameters located on one side of the axisymmetric base coaxially with respect to the common geometric axis, diameter n the largest thin-walled round hollow cylinder corresponds to the largest size of the axisymmetric base, the diameter of the smallest thin-walled round hollow cylinder is such that it leaves the inner part of the base free for arrangement of structural elements, thin-walled round hollow cylinders are located at a given radial distance from each other, the ends of all thin-walled round hollow cylinders of different diameters are open for access of multi-channel optical goals recording and reproduction woks, information-storing layers are located on the outer and inner cylindrical surfaces of thin-walled round hollow cylinders in several layers on each surface, the length of the generatrix of the thin-walled round hollow cylinders is specified, the means for rotating the storage medium include a stator and a spindle, a removable storage medium using centering elements and lock mounted on the spindle, the rotor is rigidly built into the spindle, the spindle is rigidly connected to the spindle rotation shaft, the spindle rotation shaft through the bearings are connected to the stator housing, the stator housing by means of guide racks is rigidly connected to the storage module housing with a removable medium, the means for positioning the optical recording-reproduction information heads comprise a stepper motor, screw-nut transmission, linear magnetoelectric motors, a stepper housing is rigidly mounted the motor, the stepper motor shaft is installed coaxially with the spindle rotation shaft, a spindle having a thread length in the axial direction is installed on the stepper motor shaft the large length of the generatrix of thin-walled round hollow cylinders of a removable storage medium, the end of the lead screw distant from the stepper motor rests on a seat in the housing of the storage module with a removable carrier, a nut is installed on the lead screw, a carriage is rigidly mounted on the nut, structural elements are installed on the carriage that provide axial movement of the carriage relative to the guide racks on the carriage at radial distances corresponding to the gap between adjacent thin-walled circles hollow hollow cylinders on one diametrical straight line, linear magnetoelectric motors are rigidly mounted, one for each thin-walled round hollow cylinder, movable parts of linear magnetoelectric motors are rigidly connected with levers, multichannel optical recording and playback heads are installed on the levers, one for each thin-walled round hollow cylinder, carriage assembly with linear magnetoelectric motors, levers, multichannel optical recording and reproducing heads and dynamically balanced.