JPH07320334A - 束状ファイバ・アレイ・データ記憶装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高い容積率データ密度を可能にするデータ記
憶システム及び方法を提供する。 【構成】 データ記憶アセンブリが磁気コーティングさ
れたファイバのアレイを含む。ファイバはＸ−Ｙ配列を
有し、個々のファイバがアレイをファイバ抽出アセンブ
リ及びファイバ復帰アセンブリに対して相対的に移動す
ることにより選択される。選択されたファイバはデータ
の書込み及び読出しのために、トランスジューサを通過
して押圧され、次にアレイに戻される。データ・チャネ
ル幅に等しい数（例えば１６本）のファイバが、同時に
並列にアクセスされる。アレイはファイバのリングを巻
取りながらハニカム壁構造を形成し、次にリングから短
いセグメントを切断することにより生成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はデータ記憶に関し、特
に、データ処理システムまたは他のデータ利用装置にお
いて使用される改良されたデータ記憶システム及び方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】データ処理分野及び関連環境において、
データは多くの形式で記憶される。こうした形式には、
磁気的、光学的及び電子的形式が含まれる。磁気媒体を
使用するデータ記憶システムの例に、磁気ディスク・シ
ステム及び磁気テープ・システムがある。光データ記憶
装置の例に、追記型（ＷＯＲＭ：write once read man
y）光ディスク・システム及びコンパクト・ディスク読
出し専用メモリ（ＣＤ ＲＯＭ）・システムが含まれ
る。固体電子データ記憶装置の例に、ダイナミック・ラ
ンダム・アクセス・メモリ（ＤＲＡＭ）及びスタティッ
ク・ランダム・アクセス・メモリ（ＳＲＡＭ）、並びに
フラッシュ・メモリとして参照される形式により実現さ
れる電子的消去可能プログラマブル読出し専用メモリ
（ＥＥＰＲＯＭ）がある。

【０００３】小容積または外形空間内に大量のデータを
含むことが可能なメモリ記憶システムが長く求められて
きた。このニーズに効果的に応えるために、メモリ記憶
システムは高い容積率のデータ密度だけでなく、高い信
頼性及び合理的コストにより製造可能でなければなら
ず、更にシステムに記憶する或いはそこから取り出すデ
ータを高速にアクセス可能でなければならない。長年に
渡り、全てのタイプのメモリ記憶システムにおいて進歩
が達成されてきたが、多くの努力にも関わらず、小サイ
ズ、大きなデータ容量、優位性（affordability）、信
頼性及び高速アクセスのニーズを満たすシステムは未だ
に存在しない。

【０００４】ディスク・ベースのデータ記憶システムが
コンピュータ・システムにおいて広範に使用されてい
る。ディスク・システムは低容積率のデータ密度の問題
を有する。例えば、典型的な磁気ディスク・ドライブで
は、装置外形容積の１％の小さな部分にデータを記憶す
る磁気材料が含まれる。この低容積率のデータ密度の１
つの理由は、ディスク・システムでは、ディスク基板が
必要な強度を提供するために、比較的大きくなければな
らないことによる。磁気システムまたは光システムで
は、データ密度は設計形状の進歩により改良されつつあ
るが、こうしたアプローチは元来、装置外形容積に対す
るデータ記録面領域の比率を制限する。

【０００５】テープまたはワイヤ・ベースのシステムな
どのリニア磁気データ記憶システムは、比較的高い容積
率のデータ密度を提供することができる。しかしなが
ら、このタイプのシステムは、記憶データに対する高速
アクセスを可能にしない。既知の１次元記録装置は、通
常、リール上に巻かれた長いテープまたはワイヤを使用
する。テープまたはワイヤは順次アクセスを要求する。
従って、分散されたデータ・ロケーションをランダムに
アクセスするために要求される平均シーク時間は、残念
ながら長くなる。

【０００６】固体電子データ記憶装置は、コスト、サイ
ズ及びスピードの点から絶えず改良されている。電子デ
ータ記憶装置の主な利点がスピードであることは周知で
ある。しかしながら、大量のデータの記憶のためのコス
トは高く、容積率データ密度は記憶データの各ビットに
対して要求される導電トレース（conductive traces）
のために制限される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の第１の目的
は、非常に高い容積率データ密度を可能にするデータ記
憶システム及び方法を提供することである。

【０００８】本発明の別の目的は、大量データを迅速に
アクセス可能なデータ記憶装置を提供することである。

【０００９】更に本発明の別の目的は、信頼性の高いデ
ータ記憶装置を提供することである。

【００１０】更に本発明の別の目的は、製造コストが非
現実的なほど高価でないデータ記憶装置を提供すること
である。

【００１１】更に本発明の別の目的は、既知のシステム
及び方法において経験された問題を解決するデータ記憶
システム及び方法を提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、データ
記憶機能を有する個別に（discrete）隣合うファイバの
アレイが提供される。このアレイは上記ファイバの端部
により規定される対向面を有する。アレイを端面に平行
にＸ−Ｙ平面内で移動する手段が提供される。端面の一
方の近傍に、Ｘ−Ｙ平面内におけるアレイの移動を検出
する手段が提供される。ファイバをアレイから軸方向に
移動する手段が提供される。トランスジューサ手段が移
動するファイバ上において、データ記憶オペレーション
を実行する。

【００１３】更に本発明の別の態様によれば、隣合う個
別のデータ記憶ファイバのアレイと、ファイバと協働す
るトランスジューサを含むデータ記憶システムを動作す
る方法が提供される。この方法は選択されたファイバの
第１の端部をトランスジューサに対して位置決めするた
めに、アレイをトランスジューサに対して相対的に移動
するステップと、選択されたファイバをアレイ内におけ
るその初期位置から、トランスジューサを通過して軸方
向にスライドするステップとを含む。

【００１４】

【実施例】図１を参照すると、本発明の原理により構成
されるファイバ・アレイ・データ記憶アセンブリ３０が
表される。アセンブリ３０はハウジング３２内に含ま
れ、アセンブリには矩形または円柱形の側壁３４、及び
上面及び底面或いは端部壁３６及び３８が含まれる。も
ちろん、他のハウジングのタイプ及び構造も可能であ
る。本発明の好適な実施例では、ハウジングは幅２．５
ｃｍ、深さ２．５ｃｍ、高さ５ｃｍである。この小容積
の空間内で、アセンブリ３０は１８５ギガバイト或いは
それ以上のランダムにアクセス可能なデータを記憶する
ことができる。アセンブリ３０は動作状態で約０．２
Ｗ、待機モードで約０．０１Ｗの電力を消費し、約９４
メガバイト／秒のデータ転送レート、及び約０．０１秒
のデータ・アクセス時間を達成する。

【００１５】本発明によれば、データはファイバ・アレ
イ４２のファイバ４０上に記憶される。本説明で使用さ
れる用語"ファイバ"は、多角形、円形またはそれ以外の
断面形状を有する細長の円柱状の或いは角柱状の本体を
意味し、実質的にその有効長に渡り同一の断面を有し、
その最大幅の少なくとも１００倍の長さを有する。多数
のファイバ４０がアレイに構成され、データ転送に際
し、各々が個々にアクセスされるか、多数のファイバの
１部として並列にアクセスされる。本説明の都合上、用
語"データ転送オペレーション"は、アレイ４２のファイ
バ４０へのデータの書込みまたは記録、及びアレイ４２
のファイバ４０からのデータの読出しまたは再生の両方
の意味を総称的に含むものとする。

【００１６】アレイ４２は、図６において一般に４４と
して示されるファイバ・アレイ・モジュールの１部であ
る。ハウジング３２及びモジュール４４に加え、アセン
ブリ３０の他の主要要素には、ファイバ位置検出システ
ム４８（図２１及び図２２参照）に関連して一般に４６
で示されるファイバ抽出アセンブリ、及びデータ転送シ
ステム５２（図１８及び図２０参照）に関連して一般に
５０で示されるファイバ復帰アセンブリが含まれる。ア
レイ４２は、比較的静的なアセンブリ４６及び５０とシ
ステム４８及び５２との間を移動するように実装され
る。ファイバ位置検出システム４８により提供される位
置検出情報に応答して、一般に５４で示されるファイバ
・アレイ位置決めシステムが、ファイバ・アレイ４０を
抽出アセンブリ４６及び復帰アセンブリ５０に対して位
置決めする。１つまたは複数のファイバがファイバ抽出
アセンブリ４６によりアレイ４２から抽出され、データ
転送システム５２によりデータ記憶オペレーションが実
行され、ファイバがファイバ復帰アセンブリ５０により
アレイ４２に戻される。

【００１７】ファイバ・アレイ４２の構造が図７及び図
８に最もよく示される。アレイ４２は、互いに平行に隣
合って束状に配列される非常に多数の個々のファイバ４
０を含む。各ファイバ４０は他に対してスライド可能で
あり、従って個々のファイバ４０は、データ転送オペレ
ーションのためにアレイから軸方向にスライドされる。
本発明の好適な実施例では、各ファイバ４０は１ｃｍの
長さであり、ファイバはその中心間距離が２μｍにおい
てＸ−Ｙグリッド・パターン内に配列される。アレイ４
２は１ｃｍの長さの辺を有する立方体である。従って、
アレイ４２の容積は１ｃｍ³であり、アレイはデータ・
ファイバの５０００の行及び列を含み、合計２５００万
の個々のファイバ４０を含むことになる。

【００１８】図７に示されるように、各ファイバ４０は
その断面が一般に正方形である。各ファイバ４０はハニ
カム状の壁構造５８の個々のセル５６内に収容される。
各ファイバ４０はファイバの軸方向にスライド可能で、
そのセル５６から少なくとも１部が飛び出る。アレイ４
２のあらゆるファイバ４０のあらゆる辺が、ハニカム構
造の壁６０により、その隣接するファイバから分離され
る。各壁６０は、連続する固体ウェブ（web）６４に埋
込まれ、その両側から突き出る球状のスペーサ粒子６２
を含む。例えば各ファイバ４０の断面は１．９μｍ平方
である。スペーサ粒子の直径は約５００ であり、ウェ
ブ６４の厚さは約２５０ である。本発明の原理は様々
なサイズのファイバに適用可能で、例えば幅が最大約
０．０２５ｍｍのファイバまで適用可能である。

【００１９】各ファイバ４０がそのセル５６から抽出或
いはそれに復帰される時に、ファイバが自由に移動可能
であることを保証するために、適切な潤滑（lubricatio
n）システムが使用される。ファイバにかかる応力（str
ess）を低減するために、ファイバを移動するために必
要な力を低減することが望まれる。好適には、テトラコ
サン酸（tetracosanoic acid）の１０ の膜などの固体
吸収膜潤滑剤（solidabsorbate film lubricant）が使
用される。膜はハウジング３２内の貯蔵庫（図示せず）
から補給され、ハウジング内の蒸気圧が潤滑剤の蒸気圧
に低減される。ファイバ４０がアレイ４２から抽出され
る度に潤滑膜が補給される。液体潤滑剤の使用を回避す
ることにより、スティクション（stiction）が好適に低
減される。ファイバ４０の表面は、好適には、分子間力
によるファン・デル・ワールス力（Van der Waals forc
e）を低減するために、５０ 以上のピークの高さの分
布を有するように、表面加工または起伏が付けられる。

【００２０】図９及び図１０は本発明の別の実施例を示
す。図９では、アレイ４２Ａの数本のファイバ４０Ａが
示される。ファイバ４０Ａは正方形ではなく三角形であ
る。別のファイバ４０Ａはコンパクトで入れ子式の（ne
sted）アレイを提供するように反転される。図１０は矩
形ファイバ４０Ｂを有するアレイ４２Ｂを表す。使用さ
れるデータ記憶方法及び他の要因に依存して、様々なフ
ァイバ形状が可能である。非円形のファイバ断面形状で
は、ファイバが軸方向にスライドする時に回転しない特
性を有し、ファイバの方向がファイバがアレイに対して
移動する間に維持される。アレイ４０Ａ及びアレイ４０
Ｂは、各々対応する形状のハニカム構造５８Ａ及び５８
Ｂを含む。或いは、円形ファイバのその長手方向の軸の
回りの回転により生じるエラーを回避するために、円周
ビット配列を使用するデータ記録システムでは、円形フ
ァイバが使用される。

【００２１】別の実施例では、ハニカム構造を不要にす
ることが可能である。この場合、各ファイバがその隣合
うファイバとの接触により、直接支持される。抽出され
るファイバを取り囲むファイバの側面が、抽出されるフ
ァイバをガイドするチューブの壁として機能する。図１
１に、アレイ４２Ｃの数本のファイバ４０Ｃ間の干渉が
示される。誇張して示されるように、各ファイバ４０Ｃ
の壁の表面は最高５０の高さを有するように表面加工さ
れる。でこぼこによる隙間を隔てて、隣接するファイバ
が接触し、ファイバ長に沿う連続的な接触すなわち結果
的なファン・デル・ワールス力が回避される。上述のよ
うな潤滑システムが使用される。或いはファイバ間のス
ライド接触を防止するために、液体潤滑剤が使用され、
更に摩耗を防ぐために境界潤滑剤が液体潤滑剤に溶解さ
れてもよい。

【００２２】ファイバ・アレイ４２は開放上部及び底面
を有する硬質のフレーム（支持体）６６内に含まれる。
ファイバ４０の端部はこれらの上部及び底面に露出され
る。本発明の図示の実施例では、アレイ位置決めシステ
ム５４が、フレーム（支持体）６６を含むファイバ・ア
レイ４２を、２次元（"Ｘ"及び"Ｙ"、図４参照）内で、
壁３６及び３８に平行に移動する。このようにしてアレ
イ４２の選択された個々のファイバ４０がデータ記憶オ
ペレーションにおいて、ファイバ抽出アセンブリ４６及
びファイバ復帰アセンブリ５０に対して、正確に位置決
めされる。

【００２３】Ｘ方向への移動に関し、反対の垂直磁場を
有する１対の磁石６８及び７０がフレーム６６の片側に
取り付けられる。磁石６８及び７０を収容するスロット
７４を有するコイル・ハウジング７２が、ハウジングの
側壁３４に取り付けられる。電流導通コイル７６（図３
及び図５）がハウジング７２内に埋込まれ、電流により
選択的に活動化されて磁場を生成し、それにより磁石６
８及び７０にＸ方向の移動力が供給される。同様にＹ方
向の移動に関しては、反対の垂直磁場を有する１対の磁
石７８及び８０がフレーム６６（支持体）の近接する側
に取り付けられる。磁石７８及び８０を収容するスロッ
ト８４を有するコイル・ハウジング８２が、ハウジング
の側壁３４に取り付けられる。電流導通コイル８６がハ
ウジング７２内に埋込まれ、電流により選択的に活動化
されて磁場を生成し、それにより磁石７８及び８０にＹ
方向の移動力が供給される。図６に示される矢印は、磁
石６８、７０、７８及び８０のＮ極からＳ極に向かう磁
束の方向を示す。

【００２４】図５は、永久磁石６８及び７０と駆動コイ
ル７６との位置関係を表す。電流がコイル７６を流れる
と、磁石６８及び７０の磁場に垂直に、且つ電流の流れ
る方向に垂直に力が生成される。コイル７６の２つの対
向する脚に生成され、アレイ４４の近接面に平行な力は
等しく、向きが反対であり、互いに相殺する。従ってＸ
方向にはネットで力は生じない。アレイ４４の近接面に
垂直な別のコイルの対向する脚には、Ｙ方向の力が生成
される。これらの２つの脚内の電流は、２つの逆極性の
磁場を通過して反対方向に流れるので、Ｙ軸に沿う同一
方向に、力が生成される。これらの力は合力となり、磁
石６８及び７０並びにアレイ４４をＹ方向に移動する。
電流の流れる方向の反転は、Ｙ軸方向の力の向きを反転
する。コイル８６は同様に磁石７８及び８０と協働し
て、アレイ４４をＸ方向に移動する力を生成する。適切
な制御回路がコイルに接続され、アレイ４４の所望の運
動に作用する。

【００２５】選択されたファイバを抽出アセンブリ４６
及び復帰アセンブリ５０に対して位置決めするように、
ファイバ・アレイが移動されると、選択されたファイバ
がアレイ４２から抽出され、データ記憶オペレーション
が実行される。その後、ファイバがアレイに復帰され
る。本発明の好適な実施例では、１６本の個々のファイ
バ４０が同時に並列にアクセスされる。これはデータ・
スループットを増大し、１６ビット幅のデータ・チャネ
ルとの互換性を提供する利点を有する。任意の特定のデ
ータ処理システムまたはデータ利用システムのニーズに
適することが望まれる場合には、単一のファイバ或いは
異なる数のファイバを同時にアクセスすることが可能で
ある。

【００２６】図４の破線により示されるように、アレイ
４２は１６（Ｘ方向に４、Ｙ方向に４）の個々にアクセ
スされる類似のファイバ・グループ９０に細分化され
る。本発明の好適な実施例によれば、各グループ９０は
０．２５０ｃｍ×０．２５０ｃｍ平方であり、Ｘ−Ｙ配
列内に１２５０×１２５０すなわち１５６２５００本の
ファイバ４０を含む。

【００２７】ファイバ４０は、ファイバ抽出アセンブリ
４６及びファイバ復帰アセンブリ５０により、アレイ４
２に、或いはアレイ４２から移動される。ファイバ・グ
ループ９０からの個々のファイバ４０にもとづき実行さ
れる１６の同時データ転送オペレーションを可能にする
ために、抽出アセンブリ４６は１６個のファイバ駆動モ
ータ９２のアレイを含み、復帰アセンブリ５０は１６個
の駆動モータ９４の類似のアレイを含む。モータ９２及
び９４は互いに整列され、グループ９０のように配列さ
れる。アセンブリ４６内の各グループ９０に対応して１
個のモータ、またアセンブリ５０内の各グループ９０に
対応して１個のモータ９４が存在する。アセンブリ４６
の全てのモータ９２が調和して動作し、同様にアセンブ
リ５０内の全てのモータ９４が調和して動作する。

【００２８】１対のファイバ駆動モータ９２及び９４の
動作が、図１２及び図１３に示される。図１２では、ア
レイ４２のデータ・ファイバ４０が、その通常の定位置
に当たるモータ９２と９４との間に位置合わせされる。
各モータ９２及び９４は、アレイ４２が移動されるＸ方
向及びＹ方向に垂直なＺ方向に移動するピストン・アセ
ンブリ９６を含む。Ｚ方向はデータ・ファイバ４０が軸
方向に整列される方向である。各ピストン・アセンブリ
９６は、Ｚ方向に移動するようにガイドされる押圧（プ
ッシング）ファイバ９８を含む。モータ９２の押圧ファ
イバ９８は比較的長く、その長さはデータ・ファイバ４
０の長さに匹敵するが、モータ９４の押圧ファイバ９８
の長さは比較的短い。

【００２９】アレイ内の定位置からファイバ４０を抽出
するために、モータ９２が活動化される。その押圧ファ
イバ９８がファイバ４０の端部と接し、それをアレイか
ら軸方向に押しつける。モータ９４が活動化されると、
モータ９４がモータ９２により加えられる押し圧と反対
の力をファイバ４０に加えないように、その押圧ファイ
バ９８が移動データ・ファイバ４０から引き離されるよ
うに引っ張られる。ファイバ４０がアレイ４２内のその
定位置を去ると、その位置がモータ９２の押圧ファイバ
９８により置換される。押圧ファイバ９８は、データ・
ファイバ４０の断面形状と同じか多少小さな断面形状を
有する。ファイバ９８の押圧端部は、多少の位置合わせ
誤差によっても容易にセル５６内に入り、ファイバ４０
と結合するように面取りされるか、先細にされるか、或
いは先を尖らされる。

【００３０】ファイバ４０が完全に抽出された位置が図
１３に示される。好適には、ファイバ４０はアレイから
完全には抜き出されず、その後端が対応するセル５６内
に残る。これはファイバのその定位置への復帰を容易に
する。なぜなら、アレイ４２内におけるファイバ４０の
再位置合わせが不要であるからである。ファイバ４０を
アレイ内のその定位置に戻すためにモータ９４が活動化
され、ファイバ４０を軸に沿って反対方向にアレイ内に
押し戻し、その間、モータ９２はその押圧ファイバを復
帰されるファイバ４０から引離して引込めるように、活
動化される。非押圧モータ９２または９４の押圧ファイ
バを引込めることにより、データ・ファイバ４０に加わ
る応力が最小化される。アレイ４２は、ファイバ４０上
の軸方向の力以外の力を無視できる最小のレベルに低減
するように、滑らかに構成される。Ｚ方向への移動の
間、ファイバ４０はデータ転送システム５２を横断し、
データ転送オペレーションが実行される。ファイバ４０
が図１２の定位置に完全に戻されると、押圧ファイバ９
８はアレイ４２と元の関係になり、アレイ・モジュール
４４は異なるファイバ４０をモータ９２及び９４により
位置合わせするために、再位置決め可能となる。

【００３１】モータ９４の構造が、図１４乃至図１７に
詳細に示される。モータ９２はモータ９４と同じ構造を
有し、逆に取り付けられる。モータ９４は外部支持フレ
ーム１０２（図３）内に設けられる共通の固定フレーム
１００を共有する。図１４に示されるように、ステータ
・フレーム１００は１６個のシリンダ１０４のアレイを
規定する。ピストン・アセンブリ９６の１つが、各シリ
ンダ内において移動可能である。様々なタイプのモータ
が、データ・ファイバ４０のＺ方向の移動のために使用
可能であり、こうしたタイプには液体或いは電気により
動力を獲得する異なるタイプのモータが含まれる。

【００３２】好適な構成では、フレーム１００はニッケ
ルめっきされたサマリウム・コバルトなどの材料からな
り、図１４の矢印により示されるように磁化される。矢
印はＳ極からＮ極に向けて矢印方向を向く磁束を示す。
各シリンダ１０４内には、静止ガイド列１０６が支持さ
れる。モータ９４の列１０６は、外装カバー１０８とデ
ータ転送システム５２用のプレート状支持１１０との間
に吊るされる。モータ９２の場合には、列１０６が外装
カバー１０８とファイバ位置検出システム４８用のプレ
ート状支持１１２との間に広がる。所々矩形状であった
り円柱スリーブ状であったりする連続的なスライド路
が、各シリンダ１０４内の各列１０６の周辺に規定され
る。

【００３３】各ピストン・アセンブリは、コイル・フレ
ーム上に巻かれたコイル１１４を含む。列１０６は、コ
イル１１４を横切る磁束を集中化するために、パーマロ
イなどの高透磁率、低最大保持力の材料からなる。平坦
な可撓性ケーブル１１８がコイル１１４に接続され、フ
ァイバ復帰アセンブリ５０から伸びる。列１０６はケー
ブル１１８が収容される軸方向に伸びるくぼみ１２０を
含み、これによりピストン・アセンブリがその最端位置
間を移動する時の屈曲が自由に提供される。ケーブル１
１８を通じてコイル１１４に供給される電流は、ピスト
ン・アセンブリ９６をＺ方向に移動する力を生じ、その
方向及びスピードは電流が流れる方向及び大きさにより
決定される。

【００３４】列１０６はくぼみ１２０の反対側に、一般
にＶ字形に軸方向に伸びる溝１２２を含む。コイル・フ
レーム１１６は、溝１２２内に収容される相補的な形状
の内側に突き出た突起１２４を有する。図１７に示され
るように、列１０６は連続的なファイバ・スライド・チ
ャンバ１２６を規定し、これは制限されたスロット１２
８を通じて、Ｖ溝１２２の先端部と嵌合する。突起１２
４は狭まった首部分（throat）１３０で終り、スロット
１２８及びファイバ・スライド・チャンバ１２６内に捕
獲されるドライブ・ノーズ（drive nose）１３２を通じ
て伸びる。押圧（pusher）ファイバ９８の上端はドライ
ブ・ノーズ１３２と接する。好適には、ファイバ端はモ
ータ９４がファイバ９８を引張ることも押し込むことも
可能なようにノーズ１３２に対して固定される。ファイ
バ９８及びデータ・ファイバ４０（存在する場合）は、
スライド・チャンバ１２６内にトラップされる。なぜな
ら、スロット１２８がファイバよりも狭いからである。
チャンバ１２６はデータ・ファイバ４０よりも僅かに大
きく、ファイバの自由なスライド運動を保証する。ファ
イバのパスは高い透磁率の列１０６内に規定され、チャ
ンバ１２６内に存在するデータ・ファイバがモータ９４
の磁場から遮蔽され、ファイバ４０上に記憶されるデー
タに対する影響を減衰させる。

【００３５】データ転送システム５２用の支持１１０
は、１６個のファイバ・スライド・チャンバ１２６と位
置合わせされる１６個のアパーチャ１３６を含む。トラ
ンスジューサ・アセンブリ１３８は各アパーチャ１３６
の近くに配置される。１つのトランスジューサ・アセン
ブリ１３８が図１８乃至図２０に表される。様々なデー
タ書込み及び読出しシステムが、データ記憶アセンブリ
３０の要求に応じて使用される。例えば、システムはデ
ータ再生だけに対しては読出し専用技術を使用したり、
或いは光または磁気もしくは他の技術が使用されたりす
る。好適な構成では磁気データ記憶システムを使用し、
データは誘導ヘッド１４０によりデータ・ファイバ４０
上に書込まれたりすなわち記録され、またデータは磁気
抵抗（ＭＲ）ヘッド１４２によりデータ・ファイバ４０
から読出されたり再生されたりする。

【００３６】ヘッド１４０及び１４２は支持１１０によ
り運搬され、対応するファイバ・アパーチャ１３６の一
方の側に配置される。ディスク・ファイル読取り／書込
みヘッドの製造において使用される既知の技術により、
トランスジューサ・アセンブリ１３８は１対のシールド
層１４４及び１４６を含む付着導電層から形成され、そ
の間に磁気抵抗ヘッド１４２に接続される１対の導体１
４８が配置される。誘導ヘッド１４０は、コイル１５４
に結合される第１及び第２の極先端１５０及び１５２の
間のギャップにおいて規定される。

【００３７】データはデータ・ファイバ４０がアパーチ
ャ１３６を通じて移動する時、そこに書込まれたり読出
されたりする。データ記憶オペレーションは、ファイバ
の抽出またはファイバの復帰もしくはその両方の間に発
生する。本発明の好適な実施例によれば、モータ９２及
び９４はデータ・ファイバを１ｍ／秒の線速度で、トラ
ンスジューサ・アセンブリ１３８を通過して移動させ
る。データ・ファイバは１５０キロビット／インチ（ｋ
ｂｐｉ）の線データ密度を有し、対応するビット長は
０．１６９μｍである。各ファイバは７．４キロバイト
のデータ容量を有する１データ・セクタとして定義され
る。データ記憶アセンブリのデータ容量は、約１８５ギ
ガバイトである。１６本のファイバが並列にアクセスさ
れる時、読出しまたは書込みのデータ記憶レートは９４
メガビット／秒である。

【００３８】ファイバ位置検出システム４８用の支持１
１２は、１６個のファイバ・アパーチャ１５６を含む。
各々はファイバ抽出アセンブリ４６のファイバ抽出モー
タ９２のファイバ・スライド・チャンバ１２６の１つに
位置合わせされる。モータ９４のチャンバ１２６及びデ
ータ転送システム５２のアパーチャ１３６は、モータ９
２のチャンバ１２６及びファイバ位置検出システム４８
のアパーチャ１５６に位置合わせされる。結果的に、選
択されたデータ・ファイバがあるアパーチャ１５６に位
置合わせされると、同じファイバの反対端が対応するア
パーチャ１３６に位置合わせされる。

【００３９】アレイ４２の個々のファイバ４０の位置
が、ファイバ位置検出システム４８により検出される。
この情報は、１６本（各ファイバ・グループ９０から１
本）の個々のデータ・ファイバ４０を、１６個のアパー
チャ１３６及び１６個のアパーチャ１５６と位置整合す
るように移動するために、アレイ位置決めシステム５４
を制御するために使用される。アレイの位置は機械式セ
ンサ、光ファイバ近接センサなどの様々な適切な装置に
より検出される。光検出器モジュールを使用することが
好適である。

【００４０】ファイバ位置検出システム４８が図２１及
び図２２に示される。支持１１２内の適切なロケーショ
ンに、所望数の光検出器モジュール１６０が、アレイ４
２と向かい合う表面内に埋込まれる。正確性及び冗長性
のために、好適な実施例のシステム４８では４つのモジ
ュール１６０を含み、その内の２つがファイバのＸ方向
の移動を検出し、残りの２つがＹ方向の移動を検出す
る。

【００４１】各モジュール１６０は、一般にＵ字形のレ
ーザ・ダイオード１６２を含み、これは光エネルギを投
影マイクロレンズ１６４を介して、アレイ４２のファイ
バ端面１６６上に方向付けする。反射された光エネルギ
はリセプタ・マイクロレンズ１６８により、フォトダイ
オード１７０上にフォーカスされる。壁６０及び端面１
６６のファイバ・エッジの反射率は、ファイバ４０の端
部の主要部分のそれとは多大に異なるため、フォトダイ
オード１７０は、アレイ４２がモジュール１６０を横断
して移動する時、多大に変化する信号を提供する。アレ
イの移動は固定停止手段などにより決定される既知の定
位置において開始し、フォトダイオード１７０からの信
号に含まれる情報は、１６本の所望のファイバをアパー
チャ１３６及び１５６に位置整合するために十分な精度
で、アレイを位置決めする。本発明を完全に理解する上
で必要となる以上のモジュール１６０に関する詳しい説
明については、Sawadaらによる"Fabrication of Active
Integrated Optical Micro-Encoder"（IEEE Proceedin
gs、Micro Electro Mechanical Systems、Nara、Japa
n、30 January-2 February、1991）を参照されたい。

【００４２】図２３乃至図２７はファイバ・アレイ４２
の製作方法を示す。連続して伸びるグラス・ファイバ１
７２がロッド１７４から引出され、従来のガラス引張り
オペレーションにおいて加熱される。ファイバ１７２は
ファイバ寸法制御センサ１７８を通過してコーティング
・ステーション１８０に至り、ここで磁気フィルムがス
パッタリングまたは他の処理によりファイバに付着され
る。第２のコーティング・ステーション１８２では、カ
ーボン・オーバコートがファイバ１７２の磁気層上に付
着される。

【００４３】アプリケーション・ステーション１８３で
は、被覆されオーバコートされたファイバ１７２が、続
く工程において加熱などにより除去されるワックスまた
は類似の材料により覆われる。次に、最終アプリケーシ
ョン・ステーション１８６において、ワックスが樹脂の
スラリ（slurry：懸濁液）１８８及びスペーサ粒子６２
により覆われる。連続して伸びるファイバ１７２がステ
ーション１８６を去ると、これは巻取りスプール１９０
上に張った状態で巻取られる。

【００４４】巻取りスプール１９０におけるファイバの
張力１７６の効果が図２６に示される。ファイバ１７２
は並んで巻取られ、連続する層状に巻取られる。最上の
ファイバは張力によりその下層及び隣接のファイバに対
して締め付けられ、スペーサ粒子６２がワックス層１８
４を通過して、またファイバの壁に対して突き出す。従
って、粒子６２は隣接するファイバとの間の空間を形成
する。好適には、粒子６２は一貫した最大直径０．１μ
ｍを有するアルミナ粒子である。スラリ１８８内におけ
る粒子６２の濃度は、隣接ファイバ壁間に粒子の複数の
層が存在しないことを保証するように十分に低い。好適
にはワックス層１８４の厚さは５０ である。ファイバ
張力の別の効果として、スラリ１８８の樹脂がワックス
層１８４の間から締め出され、その結果、樹脂の厚さが
ワックス層間の空間、すなわち粒子６２の直径から２つ
のワックス層の厚さを差し引いた値に等しくなる。

【００４５】ファイバ準備及び巻取りオペレーション
は、巻取りスプール１９０が１リングの巻取りファイバ
１９２により満たされるまで継続される。リング１９２
を解くために、スプール１９０の１つのフランジ１９４
が取り外し可能である。図２５に示されるリングは、好
適には各データ・ファイバ４０の長さに比較して非常に
大きな直径、例えば１ｍを有する。

【００４６】スプール１９０上にある間、或いはそこか
ら除去された後、スラリ１８８の樹脂は硬化され、ファ
イバ・ハニカム構造５８の比較的硬質な壁６０を形成
し、ワックス層１８４が除去され、図８に示されるよう
に、壁６０とファイバ表面との間に空の空間が残され
る。熱設定樹脂及びワックスなどの材料が使用される場
合、これらの作用はリング１９２を加熱することにより
達成される。好適には樹脂は、硬質の横断的に結合され
るハニカム壁構造を形成可能なエポキシである。

【００４７】リング１９２が完成後、これは半径方向に
セグメントに切断され、各々はこの切断オペレーション
において分断されるデータ・ファイバ４０の長さと同一
の長さを有する。データ・ファイバ長は例えば１ｃｍで
あり、これはリングの直径（例えば１ｍ）よりも遥かに
短いので、セグメント１９４の曲率及び各データ・ファ
イバ４０の曲率は、重要な影響を及ぼさない程度に小さ
い。各データ・ファイバ４０の最高部は約２５μｍであ
り、必要に応じ、リング１９２の直径を増すことにより
更に減少される。

【００４８】必要に応じてアレイ４２の支持フレーム
（支持体）６６がスプール内において、リング１９２の
周辺に形成される。或いは、リングの形成後またはセグ
メント１９４の切断後に、アレイが支持体６６内に配置
されてもよい。セグメント１９４は完全なアレイ４２を
含んでもよく、或いは１ファイバ・グループ９０などの
アレイの小区分を含んでもよい。この場合、全てのグル
ープ９０は好適にはリング１９２の同一半分から切断さ
れ、一貫した方向が維持される。巻取りの間、ファイバ
１７２は１巻き毎に横方向へ直径分ドリフトする。完全
なアレイ４２を連続する同じ方向を向くセグメントから
形成することにより、異なるグループ９０間のファイバ
位置の違いが最小化される。

【００４９】データ記憶アセンブリ３０のオペレーショ
ンにおいて、データのアドレス及びデータ・セクタをア
レイ４２に記憶するために、中央処理ユニットまたは他
のデータ制御装置が従来通り使用される。アレイ４２
は、それぞれが各グループ９０から選択される１６個の
個々のファイバを含む１６個の並列なセクタによりアド
レスされる。信号がコイル７６及び８６に提供され、ア
レイ位置決めシステム５４を動作する。アレイ位置はフ
ァイバ位置検出システム４８により検出され、フィード
バック制御により選択されたファイバ４０が、アパーチ
ャ１３６及び１５６に位置整合される。次に、選択され
たファイバがモータ９２により抽出され、モータ９４に
より復帰される。これらの移動の一方または両方の間、
データ記憶オペレーションがデータ転送システム５２の
トランスジューサ・アセンブリ１３８により実行され
る。適切なケーブル接続（ケーブル１１８以外は図示せ
ず）により、信号がコイル７６及び６８、コイル１１
４、モジュール１６０及びトランスジューサ・アセンブ
リ１３８との間で伝達される。

【００５０】本発明は特定の実施例に関して述べられて
きたが、これらの詳細は本発明の範囲を制限するもので
はないことを述べておく。

【００５１】まとめとして、本発明の構成に関して以下
の事項を開示する。

【００５２】（１）各々がデータ記憶領域を有する複数
の個別のファイバと、支持体と、上記ファイバをアレイ
状に保持するための、上記支持体により支持された手段
と、上記ファイバの上記データ記憶領域と相互作用する
ための、上記支持体により支持されたトランスジューサ
と、上記アレイの１つのファイバを選択し、上記選択さ
れたファイバをアレイ内のその位置から移動し、上記選
択されたファイバを上記トランスジューサに対して相対
的に移動するための、上記アレイに対して相対的に移動
可能な駆動手段と、を含む、データ記憶システム。 （２）個別のファイバのアレイと、複数の上記ファイバ
の異なる上記ファイバ上に記憶される異なるデータと、
トランスジューサと、上記１本のファイバを上記アレイ
から上記トランスジューサに対して相対的に移動する
間、上記アレイの他の上記ファイバは静止状態を維持す
る移動手段と、を含む、データ記憶システム。 （３）アレイ状に隣合って配列される個別のファイバの
束と、上記ファイバの第１の端部を含む面を構成する上
記束の一方の端部と、上記束の他端の近傍に配置される
トランスジューサと、上記束を上記トランスジューサに
対して相対的に移動し、選択された１つの上記ファイバ
の第２の端部を上記トランスジューサと位置整合するた
めの手段と、上記選択ファイバの上記第１の端部を押圧
して、上記ファイバを軸方向に上記ファイバの束から上
記トランスジューサに向けて引き出すための、上記束の
上記一方の端部の近傍の押圧手段と、を含む、データ記
憶装置。 （４）上記の各ファイバが回転しないように円形断面形
状を有さない、上記（３）記載のデータ記憶装置。 （５）データ記憶機能を有する個別に並ぶファイバの端
部により規定される対向表面を有する、上記ファイバの
アレイと、上記アレイをＸ−Ｙ平面内で上記表面に平行
に移動するアレイ移動手段と、上記Ｘ−Ｙ平面内におけ
る上記アレイの移動を検出する、上記表面の一方の近傍
の位置検出手段と、１つの上記ファイバを上記アレイか
ら軸方向に移動するファイバ移送手段と、上記移動ファ
イバに対してデータ記憶オペレーションを実行するトラ
ンスジューサ手段と、を含む、データ記憶アセンブリ。 （６）上記ファイバが多角形断面を有する、上記（５）
記載のデータ記憶アセンブリ。 （７）上記ファイバが矩形断面を有する、上記（６）記
載のデータ記憶アセンブリ。 （８）上記ファイバ移送手段が複数のファイバを同時に
移動する複数のファイバ押圧モータと、上記移動ファイ
バに対する並列データ記憶オペレーションを実行する複
数の上記トランスジューサ手段と、を含む、上記（５）
記載のデータ記憶アセンブリ。 （９）上記アレイが隣接ファイバを分離する壁を有する
ハニカム壁構造または互いにスライド接触する隣接壁を
有するファイバを含む、上記（５）記載のデータ記憶ア
センブリ。 （１０）上記アレイ移動手段が上記アレイに固定される
磁石手段と、上記磁石手段の磁束経路内のコイル手段
と、を含む、上記（５）記載のデータ記憶アセンブリ。 （１１）上記位置検出手段がレーザ及び光検出器を有す
る光検出器モジュールを含む、上記（５）記載のデータ
記憶アセンブリ。 （１２）上記ファイバ移送手段が上記アレイの選択ファ
イバの端部に嵌合される押圧用ファイバを有するモータ
手段を含む、上記（５）記載のデータ記憶アセンブリ。 （１３）上記モータ手段がシリンダ及び該シリンダ内の
ピストンを含み、上記押圧ファイバが上記ピストンに接
続される、上記（１２）記載のデータ記憶アセンブリ。 （１４）上記ピストンがコイル及び磁石を含む上記シリ
ンダを含む、上記（１３）記載のデータ記憶アセンブ
リ。 （１５）個別に並ぶデータ記憶ファイバのアレイ及び該
ファイバと協働するトランスジューサをデータ記憶シス
テムを動作する方法であって、１つの選択されたファイ
バの第１の端部を上記トランスジューサに位置整合する
ために、上記アレイを上記トランスジューサに対して相
対的に移動するステップと、上記選択されたファイバを
上記アレイ内のその初期位置から、上記トランスジュー
サを通過して軸方向にスライドするステップと、を含
む、方法。 （１６）上記スライド・ステップが上記選択ファイバの
上記第１の端部を押圧するステップを含む、上記（１
５）記載の方法。 （１７）上記スライド・ステップが押圧用ファイバがデ
ータ・ファイバの端部を押圧し、上記データ・ファイバ
の代わりに上記アレイ内に入り込むステップを含む、上
記（１５）記載の方法。 （１８）上記押圧ステップの間に座屈を避けるために、
上記ファイバの側壁を支持するステップを含む、上記
（１５）記載の方法。 （１９）上記支持ステップが、上記ファイバの上記側壁
を上記アレイ内の隣接ファイバにより取り囲むステップ
を含む、上記（１８）記載の方法。 （２０）上記支持ステップが、上記ファイバの上記側壁
をハニカム支持構造の壁部分により取り囲むステップを
含む、上記（１８）記載の方法。 （２１）上記支持ステップが、上記トランスジューサを
越えて移動する上記ファイバの部分をガイドするステッ
プを含む、上記（２０）記載の方法。 （２２）上記押圧ステップの間、上記トランスジューサ
と上記選択ファイバとの間でデータを転送するステップ
を含む、上記（１５）記載の方法。 （２３）上記押圧ステップの後、上記選択ファイバを上
記アレイ内に再挿入するステップを含む、上記（１５）
記載の方法。 （２４）上記再挿入ステップの間、上記トランスジュー
サと上記選択ファイバとの間でデータを転送するステッ
プを含む、上記（１５）記載の方法。 （２５）上記押圧ステップが、上記選択ファイバとその
元の位置との整合を維持するために、上記ファイバを上
記第１の端部が上記アレイから出る以前に停止するステ
ップを含む、上記（２３）記載の方法。 （２６）側壁に沿ってデータ記憶表面を有する細長のデ
ータ記憶ファイバと、上記データ記憶ファイバが初期定
位置と伸長位置との間を軸方向に直線往復運動するため
のパスを提供する、上記データ記憶ファイバの側壁を制
限する壁手段を含むガイド路と、上記ガイド路に沿って
配置され、上記データ記憶表面との間でデータを転送す
るトランスジューサと、上記データ記憶表面を上記トラ
ンスジューサを通過して移動するように、上記データ記
憶ファイバを上記ガイド路内で移動する手段と、を含
む、データ記憶装置。 （２７）上記移動手段が上記データ記憶ファイバを少な
くとも１方向に押圧する手段を含む、上記（２６）記載
のデータ記憶装置。 （２８）上記押圧手段が押圧用ファイバと、上記ガイド
路内において上記押圧用ファイバの端部を上記データ記
憶ファイバの端部に接触させる手段とを含む、上記（２
７）記載のデータ記憶装置。 （２９）上記移動手段が上記ファイバを両方向に押圧す
る手段を含む、上記（２６）記載のデータ記憶装置。 （３０）上記定位置の上記ファイバが多数の類似の隣合
うファイバのアレイの１本のファイバを含む、上記（２
６）記載のデータ記憶装置。 （３１）上記ガイド路壁手段が上記１本のファイバに隣
接する上記アレイ内の上記ファイバの側壁を含む、上記
（３０）記載のデータ記憶装置。 （３２）データ記憶ファイバのアレイを形成する方法で
あって、連続して伸びるファイバを除去可能な材料によ
り被覆する工程と、上記被覆されたファイバ上に壁材料
のスラリ及びスペーサ粒子を付着する工程と、上記スペ
ーサ粒子が上記被覆層を貫通し、既に巻取られたファイ
バの壁に接触またはほとんど接触するような張力によ
り、上記ファイバをスプールに巻取る工程と、上記除去
可能な材料を除去する工程と、を含む、方法。 （３３）上記壁材料を硬化する工程を含む、上記（３
２）記載の方法。 （３４）上記スプール上に巻取られた上記ファイバのリ
ングを半径方向に切断することにより、短い長さの個別
のファイバを提供する工程を含む、上記（３２）記載の
方法。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
非常に高い容積率データ密度を可能にするデータ記憶シ
ステム及び方法を提供することができる。

【００５４】更に本発明によれば、大量データを迅速に
アクセス可能なデータ記憶装置を提供することができ
る。

【００５５】更に本発明によれば、信頼性の高いデータ
記憶装置を提供することができる。

【００５６】更に本発明によれば、製造コストが非現実
的なほど高価でないデータ記憶装置を提供することがで
きる。

【００５７】更に本発明によれば、既知のシステム及び
方法において経験された問題を解決するデータ記憶シス
テム及び方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明により構成されるファイバ・アレイ・デ
ータ記憶アセンブリの斜視図である。

【図２】図１のライン２−２に沿う拡大断面図である。

【図３】図２のライン３−３に沿う断面図である。

【図４】図２のライン４−４に沿う断面図である。

【図５】ファイバ・アレイ位置決めシステムの２つの永
久磁石及び１つの駆動コイルを表す部分平面図である。

【図６】図１のアセンブリのファイバ・アレイ・モジュ
ールの斜視図である。

【図７】図１のアセンブリのファイバ・アレイの小部分
のファイバの方向に垂直な面の超拡大断片断面図であ
る。

【図８】図７のライン７−７に沿うアレイのファイバに
平行な面内の断片断面図である。

【図９】別の断面形状を有するファイバを含むアレイの
ファイバの小グループの超拡大断面図である。

【図１０】更に別の断面形状を有するファイバを含むア
レイのファイバの小グループの超拡大断面図である。

【図１１】別のアレイ構造を表すアレイのファイバに平
行な面に沿う、図８に類似の断面図である。

【図１２】アレイからファイバを抽出するために用意さ
れて配置されるコンポーネントを表すファイバ抽出アセ
ンブリ、ファイバ復帰アセンブリ及びファイバ・アレイ
・モジュールの断片立面図である。

【図１３】ファイバをアレイに復帰することに備え、フ
ァイバが完全に抽出位置にあるコンポーネントを表す図
１２と同様の図である。

【図１４】モータ・フレームの磁化を表すファイバ復帰
アセンブリの部分拡大上面図である。

【図１５】ファイバ復帰モータが引込んだ状態の図１４
のライン１４−１４に沿う断片断面図である。

【図１６】図１５のライン１５−１５に沿う断面図であ
る。

【図１７】ファイバ復帰モータのファイバ・スライド・
チャンバ及びファイバ押圧ノーズを表す図１６の１部の
超拡大断片図である。

【図１８】図１５乃至図１７のファイバ復帰モータに関
連するトランスジューサを表す図３の１部の超拡大断片
底面図である。

【図１９】図１８のライン１８−１８に沿う断面図であ
る。

【図２０】図１９のライン１９−１９に沿う断面図であ
る。

【図２１】ファイバ抽出アセンブリ及びファイバ復帰ア
センブリに対するファイバ・アレイのロケーションを決
定するために使用される光検出器モジュールのアレイを
示す、ファイバ抽出アセンブリの超拡大断片上面図であ
る。

【図２２】図２１のライン２１−２１に沿う拡大断面図
及びファイバ・アレイの断片を表す図である。

【図２３】本発明によるファイバ・アレイの製造におい
て実行されるオペレーションを表す図である。

【図２４】ファイバ・アレイの製造において使用される
巻取りスプールの断片断面図である。

【図２５】図２４のスプール上に形成され次に取り外さ
れるファイバ・リングの立面図である。

【図２６】図２４のスプール上にファイバを巻取る工程
を示す拡大断片図である。

【図２７】図２５のファイバ・リングから切断されたフ
ァイバ・セグメントの斜視図である。

【符号の説明】

３０ ファイバ・アレイ・データ記憶アセンブリ ３２ ハウジング ３４ 円柱状側壁 ３６ 上部壁 ３８ 底面壁 ４０ ファイバ ４２ ファイバ・アレイ ４４ ファイバ・アレイ・アセンブリ ４６ ファイバ抽出アセンブリ ４８ ファイバ位置検出システム ５０ ファイバ復帰アセンブリ ５２ データ転送システム ５４ ファイバ・アレイ位置決めシステム ５６ セル ５８ ハニカム壁構造 ６０ 壁 ６２ スペーサ粒子 ６４ 固体ウェブ ６６ 支持フレーム ６８、７０、７８、８０ 磁石 ７２、８２ コイル・ハウジング ７４、８４ スロット ７６、８６ 駆動コイル ９０ ファイバ・グループ ９２、９４ ファイバ駆動モータ ９６ ピストン・アセンブリ ９８ 押圧ファイバ １００ ステータ・フレーム １０２ 外部支持フレーム １０４ シリンダ １０６ 静止ガイド列 １０８ 外装カバー １１０、１１２ プレート状支持 １１４ コイル １１６、１５４ コイル・フレーム １１８ 可撓性ケーブル １２０ くぼみ １２２ 溝 １２４ 突起 １２６ ファイバ・スライド・チャンバ １２８ スロット １３０ 首部分 １３２ ドライブ・ノーズ １３６、１５６ アパーチャ １３８ トランスジューサ・アセンブリ １４０ 誘導ヘッド １４２ 磁気抵抗ヘッド １４４、１４６ シールド層 １４８ 導体 １５０、１５２ 極先端 １６０ 光検出器モジュール １６２ レーザ・ダイオード １６４ 投影マイクロレンズ １６６ ファイバ端面 １６８ リセプタ・マイクロレンズ １７０ フォトダイオード １７２ グラス・ファイバ １７４ ロッド １７６ ファイバ張力 １７８ ファイバ寸法制御センサ １８０、１８２ コーティング・ステーション １８３、１８６ アプリケーション・ステーション １８４ ワックス層 １８８ スラリ １９０ 巻取りスプール １９２ リングの巻取りファイバ １９４ フランジ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クリストファー・ガイルド・ケラー アメリカ合衆国94706、カリフォルニア州 アルバニー、モンロー・ストリート、ナン バー７ビィ 1059 (72)発明者 アーサー・カール・ウォール アメリカ合衆国95037、カリフォルニア州 モーガン・ヒル、コーラ・カバレリア 510

Claims (34)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】各々がデータ記憶領域を有する複数の個別
   のファイバと、 支持体と、 上記ファイバをアレイ状に保持するための、上記支持体
   により支持された手段と、 上記ファイバの上記データ記憶領域と相互作用するため
   の、上記支持体により支持されたトランスジューサと、 上記アレイの１つのファイバを選択し、上記選択された
   ファイバをアレイ内のその位置から移動し、上記選択さ
   れたファイバを上記トランスジューサに対して相対的に
   移動するための、上記アレイに対して相対的に移動可能
   な駆動手段と、 を含む、データ記憶システム。
2. 【請求項２】個別のファイバのアレイと、 複数の上記ファイバの異なる上記ファイバ上に記憶され
   る異なるデータと、 トランスジューサと、 上記１本のファイバを上記アレイから上記トランスジュ
   ーサに対して相対的に移動する間、上記アレイの他の上
   記ファイバは静止状態を維持する移動手段と、 を含む、データ記憶システム。
3. 【請求項３】アレイ状に隣合って配列される個別のファ
   イバの束と、 上記ファイバの第１の端部を含む面を構成する上記束の
   一方の端部と、 上記束の他端の近傍に配置されるトランスジューサと、 上記束を上記トランスジューサに対して相対的に移動
   し、選択された１つの上記ファイバの第２の端部を上記
   トランスジューサと位置整合するための手段と、 上記選択ファイバの上記第１の端部を押圧して、上記フ
   ァイバを軸方向に上記ファイバの束から上記トランスジ
   ューサに向けて引き出すための、上記束の上記一方の端
   部の近傍の押圧手段と、 を含む、データ記憶装置。
4. 【請求項４】上記の各ファイバが回転しないように円形
   断面形状を有さない、請求項３記載のデータ記憶装置。
5. 【請求項５】データ記憶機能を有する個別に並ぶファイ
   バの端部により規定される対向表面を有する、上記ファ
   イバのアレイと、 上記アレイをＸ−Ｙ平面内で上記表面に平行に移動する
   アレイ移動手段と、 上記Ｘ−Ｙ平面内における上記アレイの移動を検出す
   る、上記表面の一方の近傍の位置検出手段と、 １つの上記ファイバを上記アレイから軸方向に移動する
   ファイバ移送手段と、 上記移動ファイバに対してデータ記憶オペレーションを
   実行するトランスジューサ手段と、 を含む、データ記憶アセンブリ。
6. 【請求項６】上記ファイバが多角形断面を有する、 請求項５記載のデータ記憶アセンブリ。
7. 【請求項７】上記ファイバが矩形断面を有する、 請求項６記載のデータ記憶アセンブリ。
8. 【請求項８】上記ファイバ移送手段が複数のファイバを
   同時に移動する複数のファイバ押圧モータと、上記移動
   ファイバに対する並列データ記憶オペレーションを実行
   する複数の上記トランスジューサ手段と、 を含む、請求項５記載のデータ記憶アセンブリ。
9. 【請求項９】上記アレイが隣接ファイバを分離する壁を
   有するハニカム壁構造または互いにスライド接触する隣
   接壁を有するファイバを含む、 請求項５記載のデータ記憶アセンブリ。
10. 【請求項１０】上記アレイ移動手段が上記アレイに固定
    される磁石手段と、上記磁石手段の磁束経路内のコイル
    手段と、 を含む、請求項５記載のデータ記憶アセンブリ。
11. 【請求項１１】上記位置検出手段がレーザ及び光検出器
    を有する光検出器モジュールを含む、 請求項５記載のデータ記憶アセンブリ。
12. 【請求項１２】上記ファイバ移送手段が上記アレイの選
    択ファイバの端部に嵌合される押圧用ファイバを有する
    モータ手段を含む、 請求項５記載のデータ記憶アセンブリ。
13. 【請求項１３】上記モータ手段がシリンダ及び該シリン
    ダ内のピストンを含み、上記押圧ファイバが上記ピスト
    ンに接続される、 請求項１２記載のデータ記憶アセンブリ。
14. 【請求項１４】上記ピストンがコイル及び磁石を含む上
    記シリンダを含む、 請求項１３記載のデータ記憶アセンブリ。
15. 【請求項１５】個別に並ぶデータ記憶ファイバのアレイ
    及び該ファイバと協働するトランスジューサをデータ記
    憶システムを動作する方法であって、 １つの選択されたファイバの第１の端部を上記トランス
    ジューサに位置整合するために、上記アレイを上記トラ
    ンスジューサに対して相対的に移動するステップと、 上記選択されたファイバを上記アレイ内のその初期位置
    から、上記トランスジューサを通過して軸方向にスライ
    ドするステップと、 を含む、方法。
16. 【請求項１６】上記スライド・ステップが上記選択ファ
    イバの上記第１の端部を押圧するステップを含む、請求
    項１５記載の方法。
17. 【請求項１７】上記スライド・ステップが押圧用ファイ
    バがデータ・ファイバの端部を押圧し、上記データ・フ
    ァイバの代わりに上記アレイ内に入り込むステップを含
    む、請求項１５記載の方法。
18. 【請求項１８】上記押圧ステップの間に座屈を避けるた
    めに、上記ファイバの側壁を支持するステップを含む、
    請求項１５記載の方法。
19. 【請求項１９】上記支持ステップが、上記ファイバの上
    記側壁を上記アレイ内の隣接ファイバにより取り囲むス
    テップを含む、請求項１８記載の方法。
20. 【請求項２０】上記支持ステップが、上記ファイバの上
    記側壁をハニカム支持構造の壁部分により取り囲むステ
    ップを含む、請求項１８記載の方法。
21. 【請求項２１】上記支持ステップが、上記トランスジュ
    ーサを越えて移動する上記ファイバの部分をガイドする
    ステップを含む、請求項２０記載の方法。
22. 【請求項２２】上記押圧ステップの間、上記トランスジ
    ューサと上記選択ファイバとの間でデータを転送するス
    テップを含む、請求項１５記載の方法。
23. 【請求項２３】上記押圧ステップの後、上記選択ファイ
    バを上記アレイ内に再挿入するステップを含む、請求項
    １５記載の方法。
24. 【請求項２４】上記再挿入ステップの間、上記トランス
    ジューサと上記選択ファイバとの間でデータを転送する
    ステップを含む、請求項１５記載の方法。
25. 【請求項２５】上記押圧ステップが、上記選択ファイバ
    とその元の位置との整合を維持するために、上記ファイ
    バを上記第１の端部が上記アレイから出る以前に停止す
    るステップを含む、請求項２３記載の方法。
26. 【請求項２６】側壁に沿ってデータ記憶表面を有する細
    長のデータ記憶ファイバと、 上記データ記憶ファイバが初期定位置と伸長位置との間
    を軸方向に直線往復運動するためのパスを提供する、上
    記データ記憶ファイバの側壁を制限する壁手段を含むガ
    イド路と、 上記ガイド路に沿って配置され、上記データ記憶表面と
    の間でデータを転送するトランスジューサと、 上記データ記憶表面を上記トランスジューサを通過して
    移動するように、上記データ記憶ファイバを上記ガイド
    路内で移動する手段と、 を含む、データ記憶装置。
27. 【請求項２７】上記移動手段が上記データ記憶ファイバ
    を少なくとも１方向に押圧する手段を含む、請求項２６
    記載のデータ記憶装置。
28. 【請求項２８】上記押圧手段が押圧用ファイバと、上記
    ガイド路内において上記押圧用ファイバの端部を上記デ
    ータ記憶ファイバの端部に接触させる手段とを含む、請
    求項２７記載のデータ記憶装置。
29. 【請求項２９】上記移動手段が上記ファイバを両方向に
    押圧する手段を含む、請求項２６記載のデータ記憶装
    置。
30. 【請求項３０】上記定位置の上記ファイバが多数の類似
    の隣合うファイバのアレイの１本のファイバを含む、請
    求項２６記載のデータ記憶装置。
31. 【請求項３１】上記ガイド路壁手段が上記１本のファイ
    バに隣接する上記アレイ内の上記ファイバの側壁を含
    む、請求項３０記載のデータ記憶装置。
32. 【請求項３２】データ記憶ファイバのアレイを形成する
    方法であって、 連続して伸びるファイバを除去可能な材料により被覆す
    る工程と、 上記被覆されたファイバ上に壁材料のスラリ及びスペー
    サ粒子を付着する工程と、 上記スペーサ粒子が上記被覆層を貫通し、既に巻取られ
    たファイバの壁に接触またはほとんど接触するような張
    力により、上記ファイバをスプールに巻取る工程と、 上記除去可能な材料を除去する工程と、 を含む、方法。
33. 【請求項３３】上記壁材料を硬化する工程を含む、請求
    項３２記載の方法。
34. 【請求項３４】上記スプール上に巻取られた上記ファイ
    バのリングを半径方向に切断することにより、短い長さ
    の個別のファイバを提供する工程を含む、請求項３２記
    載の方法。