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l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l lUnited S t a t e s Patent [ 1 9 1O a k l e y

USOO5120136AP a t e n t Number:Date o f P a t e n t :

5 , 1 2 0 , 1 3 6J u n . 9 , 1 9 9 2

[ 1 1 ][ 4 5 1

[ 5 4 ]

[ 7 5 ][ 7 3 ][ 2 1 ][ 2 2 1[ 5 1 1[ 5 2 ][ 5 3 ]

[ 5 6 ]

OPTICAL TAPE RECORDER HAVING ANACOUSTO-OPTIC DEVICE FOR SCANNINGA RADIANT ENERGY BEAM ONTO AMEDIAI n v e n t o r : W i l l i a m S . O a k l e y , S u n n y v a l e , C a l i f .

L a s e r t a p e S y s t e m s , I n c . , C a m p b e l l ,C a l i f .A p p l . N o . : 4 0 5 , 9 4 8F i l e d : S e p . 1 2 , 1 9 8 9Int. Cl.5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . G11B 7/00US. l . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 369/97; 369/112;

3 6 9 / 4 4 1 4 ; 3 6 9 / 4 4 1 8 ; 3 6 9 / 4 4 2 6 ; 3 6 9 / 4 4 3 7 ;3 5 9 / 3 0 5Field of Search . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 350/358; 369/4412,

3 6 9 / 4 4 . l 4 , 4 4 . 1 7 , 4 4 . 1 8 , 4 4 . 2 6 , 4 4 . 3 7 , 4 4 . 3 8 , 9 7 ,1 0 0 , 1 0 9 , 1 1 2 l 1 9 ; 3 6 5 / 1 0 6 , 2 3 4 ; 3 4 6 / 1 0 8 , 7 6 2 ,1 3 5 . 1 ; 3 5 9 / 3 0 5

A s s i g n e e :

R e f e r e n c e s C i t e dU . S . PATENT DOCUMENTS

3 , 6 3 2 , 2 0 5 l / l 9 7 23 , 7 3 2 , 7 9 6 5 / 1 9 7 33 , 7 9 7 , 9 3 5 3 / 1 9 7 43 , 8 7 4 , 6 2 1 4 / 1 9 7 54 , 0 0 0 , 4 9 3 1 2 / 1 9 7 64 , 0 6 0 , 3 2 3 1 1 / 1 9 7 74 , 1 6 8 , 5 0 6 9 / 1 9 7 94 , 2 0 1 , 4 5 5 5 / 1 9 8 04 , 3 2 1 , 5 6 4 3 / 1 9 8 24 , 4 5 5 , 4 8 5 6 / 1 9 8 44 , 5 1 5 , 8 7 9 5 / 1 9 8 54 , 5 4 1 , 7 1 2 1 0 / 1 9 8 54 , 5 6 7 , 5 8 5 l / l 9 8 64 , 5 7 7 , 9 3 2 3 / 1 9 8 64 , 6 3 3 , 4 5 5 l 2 / l 9 8 64 , 6 6 9 , 0 7 0 5 / 1 9 8 74 , 7 4 3 , 0 9 1 5 / 1 9 8 84 , 7 7 4 , 5 7 9 9 / 1 9 8 84 , 7 9 6 , 0 3 8 l / l 9 8 94 , 8 1 5 , 0 6 7 3 / 1 9 8 94 , 8 7 2 , 7 4 6 1 0 / 1 9 8 94 , 8 8 4 , 2 6 0 l l / l 9 8 94 , 9 5 0 , 8 9 0 8 / 1 9 9 04 , 9 7 0 , 7 0 7 l l / l 9 9 0

MarcyMarcyMarcy .Blair e t a 1 . .Spa u l d i n g e t a 1 .Hirayama e t a l . .CorsoverVadasz e t a l .TregayHosaka et a 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 350/358 XKuehnle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 365/234 XWhitney .GelbartGelbartHudson . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 360/97 XBell .GelbartKucheran e t a l .Allen et a 1 . .Webster e t a 1 . .Kobayashi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 350/358Bouldin e t a l . .Gelbart .Hara et a 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 369/4411

LASER CDLLIMATING BEAMLENS ASSEMBLYc o n n e c r m e X

FOREIGN PATENT DOCUMENTS2167202 5/1986 United Kingdom . . . . . . . . . . . . . . . . . . 369/97

OTHER PUBLICATIONSB o u s h u i s , G . , e t a 1 . P r i n c i p l e s o f O p t i c a l D i s k S y s t e m s ,A d a m H i l g e r , L t d . , p p . 1 3 0 - 1 3 5 .O a k l e y , W. S . , A GHz c o u s t o - o p t i c P h o t o r e c o r d e r ,P r o c e d d i n g s o f t h e T e c h n i c a l P r o g r a m , E l e c t r o - O p t ic a l S y s t e m s D e s i g n C o n f e r e n c e , 1 9 7 6 , I n t e r n a t i o n a lL a s e r E x p o s i t i o n , S e p . 1 4 - 1 6 , 1 9 7 6 .B o u s h i u s , G . , e t a 1 . P r i n c i p l e s o f O p t i c a l D i s k S y s t e m s ,A d a m H i l g e r , L t d . , p p . 1 3 0 - 1 3 5 .O a k l e y , W. S . , A G I - I z A c o u s t o - o p t i c P h o t o r e c o r d e r ,P r o c e d d i n g s o f t h e T e c h n i c a l P r o g r a m , E l e c t r o - O p t ic a l S y s t e m s D e s i g n C o n f e r e n c e , 1 9 7 6 , I n t e r n a t i o n a lL a s e r E x p o s i t i o n , S e p . 1 4 % , 1 9 7 6 .W i l l i a m S . O a k l e y , A c o u s t o - o p t i c a l P r o c e s s i n g O p e n sNew V i s t a s 1 n S u r v e i l l a n c e a n d Warning R e c e i v e r s ,D e f e n s e E l e c t r o n i c s , O c t . , 1 9 7 9 .P r i m a r y Examiner-Robert L . R i c h a r d s o nA t t o r n e y , A g e n t , o r F i r m B l a k e l y , S o k o l o f f , T a y l o r &Zafman[ 5 7 ] ABSTRACTAn a p p a r a t u s a n d method f o r o p t i c a l l y r e c o r d i n g i n f o rmation on a m e d i a . T he p r e s e n t i n v e n t i o n comprises ano p t i c a l t a p e r e c o r d i n g s y s t e m f o r r e c o r d i n g d i g i t a l i nf o r m a t i o n . I n t h e p r e s e n t i n v e n t i o n , a Bragg c e l l , c o mp r i s i n g a n a c o u s t o - o p t i c c r y s t a l a n d a t r a n s d u c e r , i s u s e dt o e f f e c t t h e s c a n n i n g o f a l i g h t bea m on t h e media f o rp u r p o s e s o f r e c o r d i n g o r r e a d i n g d i g i t a l i n f o r m a t i o n .F u r t h e r , p o s i t i o n i n f o r m a t i o n i s r e c o r d e d o n t h e mediat o a l l o w a c c u r a t e t r a c k i n g o f t h e p o s i t i o n o f t h e mediaunder a r e a d / w r i t e head o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n . I na d d i t i o n , t h e p r e s e n t i n v e n t i o n d i s c l o s e s means f o r f oc u s s i n g a r a d i a n t energy bea m on t h e media c o m p r i s i n ga r e a d / w r i t e head coupled w i t h a t r a n s d u c e r . Ther e a d / w r i t e h e a d i n c l u d e s a p i e z o e l e c t r i c l a y e r whichma y e f f e c t t h e f o c u s s i n g o f t h e r e a d / w r i t e h e a d u n d e rt h e c o n t r o l of a servo mechanism.

7 C l a i m s , 6 D r a w i n g S h e e t sI 2 9

a n o m a l o u sQmeannessscmuenu z n s @POLARIZING BEAMS P L I T T E R L 2 ;OUARTER'WAVEP L A T E @OBJECTIVE LENS2 . 8 .OARSEPOSITIONTRACKER T APE I 3 0

S CA N(TAPE MOVEMENT INTO PLANE)

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U S . P a t e n t J u n e 9 , 1 9 9 2 S h e e t 3 o f 6 5,120,136

3o|DETECTOR

LASER I200100s A

A O D

M E D I A

324 335

oerscron 1 DETECTOR 2

320 3 22 A h f 3 3 3 3 |_ J

LASER _ = 1 L- LASERm o m - z 1 A00 1 J " " I A00 2 D I O D E 2321 3 3 2323 334

330No.1 N O . 2 '

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U S . P a t e n t J u n e 9 , 1 9 9 2 S h e e t 4 o f 6 5,120,136

40|4 0 3 // Fri/idA Tr 9 I HadI _ A s E R D I O D E + fC A N N E DBEAM NPUT . ____ BEAM9 . A NU T P U T

_ \ _ Ai - a d - 2A UL T R A S O U N D 4'0CE \402206SCANLINE

ILASER DIODE I _ A s E R oIooE

__ DRIVER s _ I 7 OPTICS @A M P L I F I E R S C A N N E R O P T I C S $232 2 S ' E G T O R Q Z O2 9 . 2 _ . 6 _ SELECTOR ( O P T I C A L )

I \S C A N GEN.504

I i I .TAPE SECTOR TAPEDRIVE EN D TAPESE NSOR SECTORENCODINGA T T M I c R o P R o c E s s 0 R 52%? E N F 8 5 1 - E 55CONTROL @1 2 1 . 9 S E N S O R

f 4 I lI _ I

B U F F ER INTERFACE I, oMEMORY s02 5 | 2 ZI ''= 5 ?

E . c . c .5 0 3

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US. P a t e n t J u n e 9 , 1 9 9 2 S h e e t 5 o f 6 5,120,136

PIE___Er\ //\_. \_

605 606 607 608 609Lil 610nI L

POSITION DATAC O DE

J i l l l i ;COARSE nPOSITLCM 6 0 2ODE ElPIE _7

704

20 I N .L E NG T H . I H I II l l I l l l ll l I I I U ll l l l I l l lI I H I I ll l l l l l l ll l l l l l ll l l l l l l II I I I I I II I I I I I N HH I I I I I II I I I H I IH I I I l l i ll ? l l l l

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US. P a t e n t J u n e 9 , 1 9 9 2 S h e e t 6 0 f 6 5,120,136

PII3__3

/ /

P I E = _ _ _ _ . E IPIEZELECTRIC LAYER_/~04

E READ/TE HEAD _/~03

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5 , 1 2 0 , 1 3 61OPTICAL TAPE RECORDER HAVING AN

ACOUSTO-OPTIC DEVICE FOR SCANNING ARADIANT ENERGY BEAM ONTO A MEDIABACKGROUND OF THE INVENTION

1 . F i e l d o f t h e I n v e n t i o nThe p r e s e n t i n v e n t i o n r e l a t e s t o t h e ? e l d o f masss t o r a g e d e v i c e s f o r s t o r a g e and r e t r i e v a l o f i n f o r m a t i o n ,

s u c h a s m a y b e u t i l i z e d , i n t e r a l i a , by computer s y s t e m sf o r a r c h i v a l s t o r a g e o f d i g i t a l d a t a , f o r s t o r a g e a n d r et r i e v a l o f document i m a g e s a n d f o r s t o r a g e o f v i d e oi m a g e s o r s o u n d r e c o r d i n g s ; i n p a r t i c u l a r , t h e p r e s e n ti n v e n t i o n r e l a t e s t o t h e ? e l d o f o p t i c a l s t o r a g e s y s t e m s ,p r e f e r a b l y u s i n g ? e x i b l e m e d i a s u c h a s o p t i c a l t a p e .2 . D e s c r i p t i o n o f R e l a t e d A r tNumerous p r i o r a r t s y s t e m s a r e a v a i l a b l e f o r t h e s t o rage and r e t r i e v a l o f i n f o r m a t i o n . I n each o f t h e s e s y st e m s , c e r t a i n o b j e c t i v e s a r e c l e a r . I t i s i m p o r t a n t t op r o v i d e f o r s t o r a g e a n d r e t r i e v a l o f i n f o r m a t i o n a t h i g hs p e e d w h i l e m a i n t a i n i n g t h e c o s t o f t h e s t o r a g e m e d i aand a s s o c i a t e d hardwa re a t a l o w c o s t .One example o f s u c h a s t o r a g e media s m a g n e t i c t a p ewhich s t y p i c a l l y u s e d f o r a r c h i v a l s t o r a g e o f i n f o r m at i o n on computer s y s t e m s and t h e l i k e . As a p a r t i c u l a re x a m p l e m a g n e t i c t a p e s f o r u s e w i t h t h e I B M Model3 4 8 0 t a p e d r i v e a r e c a p a b l e o f s t o r i n g 2 0 0 m e g a b y t e s o fi n f o r m a t i o n . The 3 4 8 0 t a p e d r i v e i s c a p a b l e o f r u n n i n gt h e t a p e f r o m e n d - t o - e n d i n a p p r o x i m a t e l y 4 5 s e c o n d sand allows f o r a n average a c c e s s t i m e o f 1 5 seconds anda s t an d a r d i n p u t / o u t p u t d a t a r a t e o f 3 . 0 megabytes p e rs e c o n d .

P r e s e n t l y , demand f o r d a t a s t o r a g e and r e t r i e v a l c ap a b i l i t y i s i n c r e a s i n g a n d t h i s i n c r e a s e i n demand i sexpected t o e s c a l a t e i n t h e f u t u r e . There a r e numerousr e a s o n s f o r t h e e x p e c t e d i n c r e a s e i n demand f o r d a t as t o r a g e c a p a c i t y , s u c h a s t h e n e e d t o s t o r e b i t - m a p p e dimages o f documents, e t c . T h e r e f o r e , i t i s d e s i r e d , a s onea s p e c t o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n t o p r o v i d e a s t o r a g e a n db a c k u p s y s t e m w h i c h p r o v i d e s f o r i n c r e a s e d s t o r a g ec a p a c i t y , d e c r e a s e d r e t r i e v a l t i m e s a n d low c o s t .One e m e r g i n g t e c h n o l o g y u s e f u l f o r t h e s t o r a g e a n dr e t r i e v a l o f i n f o r m a t i o n i s o p t i c a l s t o r a g e s y s t e m s. Suchs y s t e m s a l l o w f o r s t o r a g e a n d r e t r i e v a l o f i n f o r m a t i o no n a m e d i u m through u s e of a l i g h t s o u r c e . A e l lknown example o f a n o p t i c a l s t o r a g e s y s t e m i s a n o p t ic a l d i s k . O p t i c a l d i s k s a r e u t i l i z e d i n a v a r i e t y o f f u n ct i o n s s u c h a s r e c o r d i n g o f d i g i t a l l y e n c o d e d m u s i c ,permanent s t o r a g e o f d a t a f o r computer s y s t e m s , e t c .

F l e x i b l e o p t i c a l t a p e , a s o p p o s e d t o o p t i c a l d i s k , h a sr e c e n t l y e n t e r e d t h e m a r k e t . O p t i c a l t a p e a l l o w s f o rs t o r a g e o f i n f o r m a t i o n on o p t i c a l m e d i a w i t h v i r t u a l l yl i m i t l e s s c a p a c i t y . N o n - e r a s a b l e w r i t e once r e a d m a n y(W OR M) o p t i c a l t a p e i s c u r r e n t l y a v a i l a b l e f r o m I C II m a g e d a t a , P O. Box 6 , S h i r e P a r k B e s s e m e r R o a d ,Welwyn G a r d e n C i t y , H e r t s AL7 lHD, ENGLAND.The p a r t i c u l a r t a p e m a n u f a c t u r e d b y I C I i s a v a i l a b l e i n3 5 mm idth a l l o w i n g d a t a t o be l a s e r w r i t t e n i n ac e n t e r s e c t i o n a t 3 0 megabytes p e r s q u a r e i n c h ( r o u g h l yt h e e q u i v a l e n t i n a s q u a r e i n c h o f m e d i u m t o 1 0 0 s t a nd a r d 5 % i n c h d o u b l e - s i d e d d o u b l e d e n s i t y f l o p p y d i s k s ) .E r a s a b l e o p t i c a l t a p e i s e x p e c t e d t o b e made a v a i l a b l e i nt h e f u t u r e . The p r e s e n t i n v e n t i o n m a y work w i t h e i t h e re r a s a b l e o r WORM e c o r d i n g m e d i a .

Data r e c o r d i n g / r e t r i e v a l s y s t e m s a r e known whichu t i l i z e a l i g h t s o u r c e ( s ) f o r r e a d i n g / w r i t i n g . For examp l e , U . S . P a t . No. 3 , 8 7 4 , 6 2 1 B l a i r e t a l . , d e s c r i b e s asystem i n which a continuous w a v e g a s l a s e r i s focused

V I

2 5

3 5

4 5

5 5

6 5

2a t a s p o t on ? l m . Th e continuous l a s e r i s modulated bya modulator and t h e l i g h t b e a m i s d i r e c t e d t o t h e ?lmt h r o u g h a m i r r o r s y s t e m .

U . S . P a t . No. 4 , 1 6 8 , 5 0 6 Corsover d i s c l o s e s a ?lmg u i d e f o r a n o p t i c a l s c a n n e r i n c l u d i n g a modulator andl a s e r s o u r c e , a ? r s t mirror and a second r o t a t i n g m i r r o r .a l e n s assembly and a ?lm g u i d e f o r p a s s a g e o f a r e c o r ding mediumMore r e c e n t l y , U . S . P a t . No. 4 , 5 6 7 . 5 8 5 G e l b a r t d i sc l o s e d a n o p t i c a l t a p e r e c o r d i n g s y s t e m which u t i l i z e st h e l i n e a r motion of a s l i d e t o record data a c r o s s as l o w l y moving o p t i c a l t a p e . Data i s r e c o r d e d o n t h et a p e b y m o d u l a t i n g t h e o u t p u t o f a l a s e r i n a c c o r d a n c ew i t h t h e d a t a a n d f o c u s s i n g t h e m o d u l a t e d l i g h t o n t ot h e t a p e .

U . S . P a t . No. 4 , 5 7 7 , 9 3 2 G e l b a r t d e s c r i b e s a l a s e rs y s t e m i n which a s i n g l e p u l s e from a l i g h t s o u r c e g e ne r a t e s a m u l t i - s p o t image of a data p a t t e r n o n a m e d i u mt h r o u g h u s e o f a n a c o u s t o - o p t i c m o d u l a t o r . T h i s r e f e re n c e i s t y p i c a l o f p r i o r a r t s y s t e m s i n which a d a t a s i g n a li s u s e d a s i n p u t t o a modulator a n d a s y n c h r o n i z a t i o ns i g n a l i s u s e d a s i n p u t t o a l i g h t s o u r c e .U . S . P a t . No. 4 , 7 4 3 , 0 9 1 G e l b a r t d e s c r i b e s a system i nwhich a two-dimensional a r r a y o f d i s c r e t e l a s e r d i o d e si s u t i l i z e d t o w r i t e i n f o r m a t i o n on t h e s u r f a c e o f a l i g h ts e n s i t i v e m a t e r i a l .

F i n a l l y , U . S . P a t . N o . 4 , 8 1 5 . 0 6 7 Webster e t a l . d es c r i b e s a h e l i c a l l y s c a n n e d o p t i c a l t a p e r e c o r d i n g a n dr e p l a y s y s t e m which u t i l i z e s a r o t a t i n g drum w i t h ag a l v a n o m e t e r m i r r o r f o r c o n t r o l l i n g t h e t r a c k i n g o f anumber o f w r i t e a n d r e a d l i g h t b e a m s d u r i n g r e c o r d i n ga n d r e p l a y .

I t i s d e s i r e d , among o t h e r o b j e c t s o f t h e p r e s e n t i nv e n t i o n , t o d e v e l o p a n i m p r o v e d s y s t e m f o r r e a d i n ga n d / o r w r i t i n g t o o p t i c a l r e c o r d i n g m e d i a, p r e f e r a b l yo p t i c a l t a p e .I t i s f u r t h e r a n o b j e c t o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n t od e v e l o p a s y s t e m f o r r e a d i n g a n d / o r w r i t i n g t o o p t i c a lr e c o r d i n g media c o m p r i s i n g improved means f o r s c a nn i n g a r a d i a n t energy source onto t h e m e d i a .

I t i s s t i l l f u r t h e r a n o b j e c t o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n t od e v e l o p a n o p t i c a l r e c o r d i n g / w r i t i n g s y s t e m h a v i n gi m p r o v e d c a p a b i l i t y o f d e t e r m i n i n g p o s i t i o n i n g f o rr e a d i n g a n d / o r w r i t i n g t o a n o p t i c a l r e c o r d i n g m e d i a .

I t i s a n o t h e r o b j e c t o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n t o dev e l o p a n o p t i c a l r e c o r d i n g / w r i t i n g s y s t e m h a v i n g i mp r o v e d c a p a b i l i t y f o r f o c u s s i n g o f a r a d i a n t e n e r g ybeam on a n o p t i c a l r e c o r d i n g m e d i a .

These and o t h e r o b j e c t s o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n w i l lb e a p p r e c i a t e d by o n e o f o r d i n a r y s k i l l i n t h e a r t w i t hr e f e r e n c e t o t h e below r e c i t e d D e t a i l e d D e s c r i p t i o n o ft h e P r e f e r r e d Embodiments a n d t h e accompanying? g u r e s .

SUMMARY OF THE INVENTIONAn a p p a r a t u s a n d method f o r r e c o r d i n g d i g i t a l i n f o r

mation on a media s d e s c r i b e d . I n t h e p r e s e n t i n v e n t i o n ,a r a d i a n t energy s o u r c e , p r e f e r a b l y an o p t i c a l energysource such a s a l a s e r d i o d e , produces a r a d i a n t energybeam. The r a d i a n t energy bea m i s f o c u s s e d by a f o c u s s i n g means w h i c h , i n t h e p r e f e r r e d embodiment c o mp r i s e s a n o p t i c a l l e n s a s s e m b l y . The f o c u s s i n g meansproduces a f o c u s s e d energy b e a m which i s d i r e c t e d t o ascanning means. ~As one i n v e n t i v e a s p e c t o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n , t h es c a n n i n g means c o m p r i s e s a Bragg c e l l which i n t e r a c t sw i t h t h e f o c u s s e d e n e r g y beam t h r o u g h a c o u s t o - o p t i c

8/12/2019 Us 5120136

9/14

5 , 1 2 0 , 1 3 63e f f e c t s . The Bragg c e l l p r e f e r a b l y c o m p r i s e s a n a c o u st o - o p t i c c r y s t a l o p t i c a l l y c o u p l e d f o r p a s s i n g t h e f o ~c u s s e d e n e r g y b e a m . The a c o u s t o - o p t i c d e v i c e i s coup l e d w i t h a t r a n s d u c e r , p r e f e r a b l y a p i e z o e l e c t r i c t r a n sd u c e r , which c o n v e r t s a n i n p u t e l e c t r i c a l s i g n a l i n t o a na c o u s t i c s i g n a l . The a c o u s t i c s i g n a l i n t e r a c t s w i t h t h ee n e r g y beam t o p r o d u c e a c o u s t o - o p t i c e f f e c t s .T he p r e s e n t i n v e n t i o n f u r t h e r comprises a r e a d / w r i t eh e a d a s s e m b l y o p t i c a l l y c o u p l e d w i t h a n o p t i c a l r e c o r di n g m e d i a . I n t h e p r e s e n t i n v e n t i o n , t h e r e a d / r i t e h e a da s s em b l y c o m p r i s e s a p i e z o e l e c t r i c l a y e r w h i c h may b ee x c i t e d by a s e r v o mechanism f o r p u r p o s e s o f f o c u s s i n gt h e r e a d / w r i t e head a s s e m b l y i n r e f e r e n c e t o t h e r ec o r d i n g m e d i a .

I n t h e p r e s e n t i n v e n t i o n , t h e r e c o r d i n g m e d i a p r e f e r ab l y c o m p r i s e s o p t i c a l t a p e . The s y s t e m o f t h e p r e f e r r e de m b o d i m e n t a l l o w s f o r r e c o r d i n g o f d i g i t a l i n f o r m a t i o no n t h e o p t i c a l t a p e i n b l o c k s , e a c h b l o c k r e c o r d i n ga l o n g a l o n g i t u d i n al l e n g t h o f t h e t a p e a n d c o m p r i s i n g ap l u r a l i t y o f t r a c k s . Each t r a c k s c o m p r i s e s a t l e a s t o n er o w o f d i g i t a l i n f o r m a t i o n . The r e a d / r i t e head m a y b em o v e d t r a n s v e r s el y a c r o s s t h e t a p e t o e f f e c t w r i t i n g t oe a c h o f t h e t r a c k s . For p u r p o s e s o f d e t e r m i n i n g t h el o n g i t u d i n a l a n d t r a n s v e r s a l p o s i t i o n o f t h e r e a d / w r i t ehead r e l a t i v e t o t h e t a p e , a s w e l l a s f o r f o c u s s i n g o f t h eread/write head r e l a t i v e t o t h e t a p e , a t l e a s t one r o w i ne a c h t r a c k c o m p r i s e s r e c o r d e d i n f o r m a t i o n i n d i c a t i n gt h e t a p e p o s i t i o n .

F u r t h e r , f o r d e t e r m i n i n g a r e l a t i v e l y c o a r s e p o s i t i o no f t h e t a p e , t h e s y s t e m o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n d i s c l o s e su s e ofa c o a r s e p o s i t i o n t r a c k i n g means c o u p l e d w i t h t h er e a d / w r i t e h e a d . O p t i c a l t a p e u s e d w i t h t h e o p t i c a lr e c o r d i n g s y s t e m o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n ma y b e e nc o d e d w i t h c o a r s e p o s i t i o n i n f o r m a t i o n r e a d a b l e b y t h ec o a r s e p o s i t i o n t r a c k i n g means when t h e t a p e i s p a s s i n gu n d e r t h e r e a d / w r i t e h e a d a t a r e l a t i v e l y h i g h s p e e d ,s u c h a s wh e n f a s t f o r w a r d i n g o r r e w i n d i n g .The s y s t e m o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n f u r t h e r d i s c l o s e su s e o f a r e a d / r i t e head a s s e m b l y c o m p r i s i n g a p i e z oe l e c t r i c a s s e m b l y f o r f o c u s s i n g t h e r e a d / w r i t e h e a dr e l a t i v e t o t h e t a p e under t h e c o n t r o l o f a servo mechan i s m . The s e r v o mechanism o b t a i n s c o n t r o l i n f o r m a t i o nb a s e d on t h e a b o v e - d e s c r i b e d p o s i t i o n i n f o r m a t i o n r e ~c o r d e d on t h e t a p e ; s p e c i ? c a l l y , t h e p r e s e n t i n v e n t i o nd i s c l o s e s r e c o r d i n g a servo t r a c k on t h e t a p e f o r purp o s e s o f f o c u s s i n g .

I n t h e system o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n , two means f o ra d v a n c i n g a n d r e w i n d i n g t h e o p t i c a l t a p e a r e u t i l i z e d .The o p t i c a l t a p e i s p r e f e r a b l y d i s p o s e d o n a c a r t r i d g ei n c l u d i n g one o r t w o r e e l s . A r s t mea n s s provided f o rd r i v i n g t h e r e e l s a n d c a u s i n g t h e r e l a t i v e l y f a s t movem e n t o f t h e t a p e . T h i s s e s p e c i a l l y u s e f u l d u r i n g p e r i o d so f r e w i n d i n g o r f a s t f o r w a r d i n g . D u r i n g p e r i o d s o fw r i t i n g t o a n d / o r r e a d i n g o f t h e t a p e , t a p e movement sd e s i r a b l y c o n s i d e r a b l y s l o w e r . The p r e s e n t d i s c l o s e s as e c o n d means f o r a d v a n c i n g a n d r e w i n d i n g t h e t a p er e l a t i v e t o t h e r e a d / w r i t e h e a d c o m p r i s i n g a t e n s i o n i n gm e a n s , p r e f e r a b l y two t a p e t e n s i o n i ng a r m s . The o p t i c a lt a p e i s p o s i t i o n e d r e l a t i v e t o t h e r e a d / w r i t e h e a d b y t h er e l a t i v e m o v e m e n t of t h e two t e n s i o n i n g a r m s .

B R I E F DESCRIPTION OF THE DRAWINGSFIG . 1 i s a b l o c k diagram ofa ? r s t embodiment o f a no p t i c a l s y s t e m a s m a y b e u t i l i z e d b y t h e p r e s e n t i n v e nt i o n .FIG. 2 i s a s e c o n d b l o c k diagram o f t h e ? r s t embodi

ment showing a d d i t i o n a l d e t a i l o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n .

0

5

3 5

40

4 5

5 5

6 5

4FIG. 3 ( a ) i s b l o c k d i a g r a m ofa s e c o n d embodiment

o f a n o p t i c a l s y s t e m a s m a y b e u t i l i z e d by t h e p r e s e n ti n v e n t i o n .

FIG. 3 ( b ) i s a b l o c k d i a g r a m ofa t h i r d embodiment o fa n o p t i c a l s y s t e m a s m a y b e u t i l i z e d by t h e p r e s e n ti n v e n t i o n .

FIG . 4 i s a n i l l u s t r a t i o n o f a n a c o u s t o - o p t i c d e f l e c t o rwhich m a y b e u t i l i z e d by t h e p r e s e n t i n v e n t i o n .F IG. 5 i s a o v e r a l l schematic diagram i l l u s t r a t i n g t h er e l a t i o n s h i p o f components i n a n embodiment o f t h ep r e s e n t i n v e n t i o n .

FIG . 6 i s a n i l l u s t r a t i o n o f a t a p e f o r m a t which m a yb e u t i l i z e d b y t h e p r e s e n t i n v e n t i o n .

F IG. 7 i s a n i l l u s t r a t i o n o f a t a p e format showing ab l o c k i n g method a s m a y b e u t i l i z e d by t h e p r e s e n t i nv e n t i o n .

F I G . 8 i s a n i l l u s t r a t i o n of a t a p e d r i v e mechanism a sma y b e u t i l i z e d b y t h e p r e s e n t i n v e n t i o n .FIG . 9 i s a n i l l u s t r a t i o n o f a p o r t i o n o f a r e a d - w r i t e

h e a d a n d t a p e d r i v e mechanism o f a n embodiment o ft h e p r e s e n t i n v e n t i o n .

DESCRIPTION OF THE PREFERREDEMBODIMENTA r e c o r d i n g / r e a d i n g a p p a r a t u s i s d e s c r i b e d . I n t h e

f o l l o w i n g d e s c r i p t i o n , numerous s p e c i ? c d e t a i l s a r e s e tf o r t h s u c h a s s p e c i ? c c i r c u i t s , e t c . , i n o r d e r t o p r o v i d e at h o r o u g h u n d e r s t a n d i n g o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n . I t w i l lb e o b v i o u s , however, t o one s k i l l e d i n t h e a r t t h a t t h ep r e s e n t i n v e n t i o n ma y b e p r a c t i c e d w i t h o u t t h e s e s p ec i ? c d e t a i l s . I n o t h e r i n s t a n c e s , well-known c i r c u i t s ,s t r u c t u r e s and t e c h n i q u e s have n o t b e e n shown i n d e t a i li n o r d e r n o t t o u n n e c e s s a r i l y o b s c u r e t h e p r e s e n t i n v e nt 1 o n .

OVERVIEW OF THE PRESENT INVENTIONThe p r e s e n t i n v e n t i o n d e s c r i b e s a s y s t e m f o r a c h i e vi n g s t o r a g e a n d r e t r i e v a l o f l a r g e v o l u m e s o f i n f o r m at i o n a t r e a d / w r i t e r a t e s and d a t a s e e k t i m es h e r e t o f o r en o t p o s s i b l e . I n t h e p r e f e r r e d embodiments o f t h e p r e se n t i n v e n t i o n , i n f o r m a t i o n i s s t o r e d on an o p t i c a l r ec o r d i n g m e d i u m , p r e f e r a b l y o p t i c a l t a p e . I t i s u n d e rs t o o d t h a t , i n c e r t a i n embodiments o f t h e i n v e n t i o n ,a l t e r n a t i v e r e c o r d i n g medium m a y b e u t i l i z e d , f o r e xa m p l e , o p t i c a l d i s k s . Use o f a n o p t i c a l r e c o r d i n g medium a l l o w s f o r improved r e a d / w r i t e r a t e s and d a t as e e k t i m e s over o t h e r m e d i a , s u c h a s m a g n e t i c r e c o r di n g m e d i a . U s e o f t a p e a l l o w s f o r e x p a n d e d s t o r a g ec a p a b i l i t y over u s e o f d i s k s and t h e l i k e .

O p t i c a l t a p e , a s ma y b e u t i l i z e d by t h e p r e s e n t i n v e nt i o n , i s a v a i l a b l e c o m m e r c i a l l y f r o m I C I I m a g e d a t a ,P O . Box 6 , S h i r e P a r k B e s s e m e r R o a d , We l w y n Garden C i t y , H e r t s AL7 lHD, ENGLAND a n d i s e xp e c t e d t o b e a v a i l a b l e from a l t e r n a t i v e v e n d o r s i n v a r ious s i z e s and formats i n t h e near f u t u r e .

O p t i c a l r e c o r d i n g m e d i a i s g e n e r a l l y a v a i l a b l e i ne i t h e r a t r a n s p a r e n t t a p e i n which d a t a i s w r i t t e n a sr e g i o n s o f v a r i e d t r a n s m i t t a n c e o r a r e f l e c t i v e t a p e i nwhich d a t a i s w r i t t e n a s r e g i o n s o f v a r i e d r e ? e c t a n c e .A l t h o u g h t h e d e s c r i b e d e m b o d i m e n t s o f t h e p r e s e n ti n v e n t i o n a r e d i r e c t e d t o u s e o f t h e l a t t e r m e d i a , i t w i l lbe obvious t o one o f o r d i n a r y s k i l l i n t h e a r t t h a t a l t e r n at i v e embodiments m a y b e u t i l i z e d which employ t h ef o r m e r m e d i a .I n a d d i t i o n , c u r r e n t l y a v a i l a b l e o p t i c a l t a p e t e c h n o logy a l l o w s d a t a t o be w r i t t e n once and r e a d m a n y t i m e s( o f t e n r e f e r r e d t o a s WORM, w r i t e o n c e , r e a d m a n yt i m e s , t e c h n o l o g y ) . A l t h o u g h t h e d e s c r i b e d e m b o d i

8/12/2019 Us 5120136

10/14

5 , 1 2 0 , 1 3 65ments a r e d e s i g n e d f o r i m p l e m e n t a t i o n w i t h WORMr e c o r d i n g m e d i a, i t w i l l b e o b v i o u s t h a t a l t e r n a t i v eembodiments m a y b e c o n s t r u c t e d u s i n g media whichm a y b e r e - w r i t t e n . For e x a m p l e . o n e p r o p o s e d t e c h n o lo g y f o r o p t i c a l r e c o r d i n g m e d i a a l l o w s i n f o r m a t i o nr e c o r d e d on t h e media t o b e e r a s e d by e x p o s i n g t h emedia t o h e a t . The media m a y t h e n b e r e - w r i t t e n . Thep r e s e n t i n v e n t i o n may b e e a s i l y a d a p t e d t o e m p l o y s u c hmedia though p l a c e m e n t o f a c o n t r o l l a b l e h e a t s o u r c e i nt h e t a p e p a t h p r i o r t o t h e r e c o r d i n g h e a d . A l t e r n a t i v e l y ,a second o p t i c a l s o u r c e m a y be employed p e r m i t t i n ge r a s u r e of a b i t o r a r r a y o f b i t s . T he second o p t i c a ls o u r c e m a y be con?gured s i m i l a r t o t h e o p t i c a l s o u r c ed e s c r i b e d b e l o w w h i c h i s u t i l i z e d b y t h e p r e f e r r e d e mb o d i m e n t f o r w r i t i n g t o t h e t a p e .

S y s t e m s e m b o d y i n g t h e p r e s e n t i n v e n t i o n may f i n du s e i n a l a r g e number o f c u r r e n t and f u t u r e a p p l i c a t i o n s .For e x a m p l e , t h e t e c h n o l o g y o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o nma y b e u t i l i z e d f o r d a t a b a c k - u p f o r computer s y s t e m s ,d o c u m e n t i m a g e s t o r a g e a n d r e c o r d i n g o f v i s u a l m e d i as u c h a s t e l e v i s i o n s i g n a l s .DESCRIPTION OF A F I R S T EMBODIMENT OFTHE PRESENT INVENTION

OverviewThe p r e s e n t i n v e n t i o n i s p r e f e r a b l y embodied i n a no p t i c a l t a p e r e c o r d i n g / r e a d i n g a p p a r a t u s . T h e o p t i c a l

t a p e s y s t e m o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n a l l o w s r e c o r d i n ga n d r e t r i e v a l o f d i g i t a l d a t a u s i n g s o l i d - s t a t e o p t i c a lbeam d e ? e c t i o n t e c h n i q u e s . As i l l u s t r a t e d w i t h r e f e rence t o F I G . 1 , t h e system of t h e p r e f e r r e d embodimentcomprises a r a d i a n t energy s o u r c e 1 0 1 p o s i t i o n e d t op r o j e c t a r a d i a n t e n e r g y beam t h r o u g h a c o l l i m a t i n gl e n s 1 0 3 , a beam c o r r e c t i n g a s s e m b l y 1 0 5 i n t o a s c a n n e rmeans 1 0 7 . A e a m i s p r o j e c t e d from t h e scanner means1 0 7 t o a p o l a r i z i n g beam s p l i t t e r / m i r r o r a s s e m b l y 1 2 5 ,t h e n t h r o u g h a l e n s a s s e m b l y c o m p r i s i n g a q u a r t e rw a v e p l a t e 126 and an o b j e c t i v e l e n s 128 onto a recordi n g medium s u c h ' a s t a p e 1 3 0 .As w i l l b e e x p l a i n e d i n g r e a t e r d e t a i l w i t h r e f e r e n c et o F I G . 5 , a s one f e a t u r e of t h e p r e s e n t . a coarse p o s i t i o nt r a c k e r means 1 3 2 i s p r o v i d e d f o r a l l o w i n g d e t e r m i n at i o n o f t h e a p p r o x i m a t e p o s i t i o n a t which t h e t a p e i sc u r r e n t l y p o s i t i o n e d i n t h e r e c o r d i n g / e a d m e c h a n i s m .T h i s f e a t u r e i s p a r t i c u l a r l y u s e f u l when r a p i d l y a d v a n ci n g o r r e w i n d i n g a t a p e i n t h e s y s t e m o f t h e p r e s e n ti n v e n t i o n , s u c h a s wh e n s e a r c h i n g f o r a p a r t i c u l a r l o c at i o n on t h e t a p e from which t o r e a d .

As w i l l be a p p a r e n t t o one o f o r d i n a r y s k i l l i n t h e a r t ,a n o p t i c a l l y s e n s i t i v e r e c o r d i n g medium m a y b e w r i t t e no n t o u s i n g t h e a b o v e - d e s c r i b e d components o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n . These components w i l l be d e s c r i b e d i nm o r e d e t a i l below t o b e t t e r e n a b l e t h e s k i l l e d a r t i s a n t op r a c t i c e t h e i n v e n t i o n . A d d i t i o n a l l y , t h e d e s c r i b e d e mb o d i m e n t o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n c o m p r i s e s compon e n t s n e c e s s a r y t o a l l o w r e a d i n g o f d a t a f r o m t h e o p t ic a l l y s e n s i t i v e r e c o r d i n g medium i n c l u d i n g l e n s 1 2 2 a n dp h o t o d i o d e 1 2 0 .

L a s e r Diode 1 0 1The l a s e r 1 0 1 p r e f e r a b l y c o m p r i s e s a s o l i d s t a t e d i o d e

l a s e r o p e r a t i n g n e a r 8 3 0 nm. I t i s , o f c o u r s e , obvioust h a t a l t e r n a t i v e r a d i a n t energy s o u r c e s m a y b e u t i l i z e d .What i s i m p o r t a n t i s t h a t t h e r a d i a n t e n e r g y s o u r c eproduce s u f f i c i e n t energy t o a l l o w e x p o s u r e o f t h e r ec o r d i n g medium and t h a t t h e energy s o u r c e m a y b e

1 5

2 5

3 5

4 5

5 0

5 5

6 5

6c o n t r o l l e d t o a l l o w p r e s e n t a t i o n o f d i g i t a l i n f o r m a t i o nf o r r e c o r d i n g on t h e r e c o r d i n g medium.

C o l l i m a t i n g L e n s 1 0 3The e n e r g y beam p r o d u c e d b y t h e l a s e r 1 0 1 i s p r e f e r

a b l y c o l l i m a t e d b y a c o l l i m a t i n g l e n s a s s e m b l y 1 0 3 t of o r m a beam m a t c h i n g t h e i n p u t r e q u i r e m e n t s o f t h eb e a m m a t c h i n g a s s e m b l y 1 0 5 .

Beam M a t c h i n g A s s e m b l y 1 0 5The beam m a t c h i n g a s s e m b l y 1 0 5 i s p r o v i d e d t o

a l l o w f o r c o r r e c t i o n o f t h e c o l l i m a t e d i n p u t beam t o t h es c a n n e r . F u r t h e r , r e f e r r i n g t o FIG. 2 , beam m a t c h i n gmeans a r e p r o v i d e d t o n o m i n a l l y c o l l i m a t e t h e o u t p u t o ft h e s c a n n i n g means 1 0 7 . P r e f e r a b l y , a f i r s t c y l i n d r i c a ll e n s 2 0 4 s p r o v i d e d f o r beam m a t c h i n g p o s i t i o n e d i n t h ebeam p a t h b e t w e e n t h e c o l l i m a t i n g l e n s 1 0 3 a n d t h es c a n n i n g means 1 0 7 . The f i r s t c y l i n d r i c a l l e n s 2 0 4 p r ov i d e s f o r f o c u s s i n g o f t h e beam o n t o t h e s c a n n i n g means1 0 7 (shown, i n i t s p r e f e r r e d embodiment a s a n a c o u s t oo p t i c d e f l e c t o r 2 0 7 i n F I G . 2 ) . The p a r a m e t e r s o f t h ebeam m a t c h i n g o p t i c s a r e s e l e c t e d t o match t h e s i z e o ft h e o p t i c a l beam w i t h t h e s i z e o f t h e a c o u s t i c beamp a s s i n g t h r o u g h s c a n n e r 1 0 7 .

I n a d d i t i o n , a s e c o n d c y l i n d r i c a l l e n s 2 0 5 i s p r o v i d e d ,p o s i t i o n e d i n t h e beam p a t h b e t w e e n t h e s c a n n i n gmeans 1 0 7 and bea m s p l i t t e r / i r r o r a s s e m b l y 1 2 5 . P r e fe r a b l y , a s i l l u s t r a t e d by FIG. 2 , a convergence compens a t i n g l e n s 2 0 8 i s a l s o p r o v i d e d i n t h e p a t h o f t h e beambetween t h e s e c o n d c y l i n d r i c a l l e n s 2 0 5 a n d t h e beams p l i t t e r m i r r o r a s s e m b l y 1 2 5 .

S c a n n i n g Means 1 0 7As i l l u s t r a t e d b y F I G . 2 , i n t h e p r e f e r r e d embodi

m e n t , t h e s c a n n i n g means c o m p r i s e s a n a c o u s t o - o p t i cd e f l e c t o r (AOD) 2 0 7 . The AOD 2 0 7 i s p o s i t i o n e d t or e c e i v e t h e e n e r g y beam f r o m t h e c y l i n d r i c a l l e n s 2 0 4and p r o d u c t a n o u t p u t beam d i r e c t e d t o c y l i n d r i c a l l e n s2 0 5 . T he AOD s f u r t h e r coupled t o r e c e i v e a s c a n i n p u tsignal o n l i n e 206.Th e AOD s s h o w n i n m ore d e t a i l with r e f e r e n c e t oFIG. 4 . I n t h e p r e f e r r e d i m p l e m e n t a t i o n , a t e l l e r i u md i o x i d e c r y s t a l 4 0 1 i s u t i l i z e d i n which p r o p a g a t e s as h e a r mode a c o u s t i c w a v e . Although t h e p r e f e r r e di m p l e m e n t a t i o n u t i l i z e s a n AOD c o m p r i s i n g t h e t e ll e r i u m d i o x i d e c r y s t a l 4 0 1 , a n y d e v i c e h a v i n g s i m i l a rc h a r a c t e r i s t i c s m a y b e u t i l i z e d .A c l a s s o f such d e v i c e s , c o m m o n l y r e f e r r e d t o a sBragg c e l l s , ma y b e g e n e r a l l y de?ned a s d e v i c e s i nwhich a s i g n a l i n t e r a c t s w i t h a l i g h t bea m by means o fa c o u s t o - o p t i c e f f e c t s .

The s i g n a l i s c o n v e r t e d t o a c o u s t i c energy by meanso f a p i e z o e l e c t r i c t r a n s d u c e r 402 which s bonded t o t h ec r y s t a l 4 0 1 a n d t u n e d t o a f r e q u e n c y band o f i n t e r e s t .The t r a n s d u c e r 402 o f t h e p r e f e r r e d embodiment c o mp r i s e s a l i t h i u m n i o b a t e w a f e r ; however o t h e r m a t e r i a l sm a y b e s u b s t i t u t e d w i t h o u t d e p a r t u r e f r o m t h e s c o p ea n d s p i r i t o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n . For e x a m p l e , z i n co x i d e m a y b e d e p o s i t e d on c r y s t a l 401 t o form t h e t r a n sducer 4 0 2 .

Bragg c e l l s m a y c o m p r i s e g l a s s , c r y s t a l o r even al i q u i d a s t h e c r y s t a l 4 0 1 ; h o w e v e r . i t h a s b e e n d i s c o ve r e d t h a t n a t u r a l c r y s t a l s i n g e n e r a l a n d t e l l e r i u m d i o xi d e i n p a r t i c u l a r y i e l d e f f i c i e n c i e s o v e r o t h e r t y p e s o fc e l l s when u s e d i n t h e p r e s e n t i n v e n t i o n . The u l t r a s o n i cwaves g e n e r a t e d b y t h e t r a n s d u c e r 4 0 2 t r a v e l t h r o u g ht h e c e l l a n d i n t e r a c t w i t h t h e l i g h t beam 4 0 3 e n t e r i n gt h e c e l l from t h e l a s e r d i o d e 1 0 1 .

8/12/2019 Us 5120136

11/14

5 , 1 2 0 , 1 3 67I t h a s b e e n f o u n d t h a t f o r i m p l e m e n t a t i o n o f t h e p r e s

e n t i n v e n t i o n , t h a t slow s h e a r m o d e waves produce t h emost d e s i r o u s r e s u l t s i n t e r m s o f f r e q u e n c y r e s o l u t i o n .L o n g i t u d i n a l and s u r f a c e waves m a y a l s o b e c o n s i de r e d ; however r e s u l t s a r e n o t expected t o be comparab l e t o use of shear mode w a v e s .The t e l l e r i u m c r y s t a l o f t h e p r e f e r r e d e m b o d i m e n tu t i l i z e s two ( 2 ) w a t t s o f power t e i g h t y - p e r c e n t (80%)e f f i c i e n c y a nd r e a c t s over a frequency range f r o m 8 2 t o1 5 7 MHz.

I n g e n e r a l , u s e o f s h e a r m ode t e l l e r i u m d i o x i d e c r y st a l s l i m i t s t h e o p e r a b l e b a n d w i d t h s o f t h e s c a n s i g n a l t oaround 7 5 M H z . I n t h e c a s e o f s y s t e m s i n which i sd e s i r a b l e t o o p e r a t e a t h i g h e r r e a d / w r i t e r a t e s , o t h e rAOD r y s t a l s and modes m a y b e u t i l i z e d . As d i s c u s s e da b o v e , u s e of o t h e r c r y s t a l s and/ r m o d e s m a y l e a d t ol o s s o f e f f i c i e n c y r e q u i r i n g u s e o f h i g h e r powered e ne r g y s o u r c e s f o r producing t h e n e c e s s a r y energy bea mt o b e d e ? e c t e d . As e x a m p l e s , s h e a r m o d e l i t h i u m n i ob a t e AODs m a y b e u t i l i z e d o f f e r i n g bandwidths o f o v e r1 GHz, Use o f s u c h a c r y s t a l would o p e r a t e a t a s u b s t a nt i a l l y f a s t e r r e a d / w r i t e r a t e ( o n t h e o r d e r o f 2 0 t i m e sf a s t e r t h a n w i t h u s e o f t h e p r e f e r r e d t e l l e r i u m d i o x i d ec r y s t a l ) ; however, s u c h a s y s t e m would r e q u i r e eveng r e a t e r l a s e r power ( o n t h e o r d e r o f 1 0 0 t i m e s g r e a t e r ) .The s c a n i n p u t s i g n a l on l i n e 206 i s a saw-toothedr a d i o f r e q u e n c y ( R F ) s i g n a l n o m i n a l l y b e t w e e n 8 0 a n d1 6 0 MHz. A r e q u e n c y v a r y i n g s i g n a l s u c h a s a l i n e a rf r e q u e n c y s w e e p ( c h i r p ) s i g n a l i s u t i l i z e d t o y i e l d ad i f f e r e n t d e f l e c t i o n a n g l e f o r t h e l i g h t beam 4 0 3 a c r o s st h e AOD p e r t u r e . T h i s r e s u l t s i n a " l e n s i n g " e f f e c t ont h e bea m e q u i v a l e n t t o u s e o f a n a d d i t i o n a l p o s i t i v e o rn e g a t i v e c y l i n d e r l e n s which moves w i t h t h e s o u n dbeam a n d i s c o m p e n s a t e d f o r b y l e n s 2 0 8 .

I n g e n e r a l , t h e f o c a l l e n g t h o f t h e l e n s " c r e a t e d b yt h e l i n e a r f r e q u e n c y s w e e p s i g n a l i s g i v e n b y t h e f o rm u l a :

w h e r e :F s t h e l e n g t h o f t h e l e n s ;d f / d t i s t h e i n p u t s i g n a l c h i r p r a t e ;V s t h e a c o u s t i c v e l o c i t y o f t h e AOD; a n di t i s t h e w a v e l e n g t h o f t h e o p t i c a l b e a m .Use o f t h e AOD o r W r i t i n g o n t o t h e R e c o r d i n gM e d i u mUse o f AODs n o p t i c a l s y s t e m s i s w e l l - k n o w n f o r

p u r p o s e s o f modulating a n energy beam. However, a ni n v e n t i v e a d v a n t a g e o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n i s t h e u s eo f t h e AOD o r p u r p o s e s o f s c a n n i n g ( w r i t i n g ) o n t h er e c o r d i n g m e d i u m .

As can b e s e e n w i t h r e f e r e n c e t o FIG . 4 , t h e l i g h tb e a m 403 e n t e r s t h e AOD 0 1 from one s i d e . A r o j e ct i o n o f t h e l i g h t beam 4 - 0 3 t h o u g h t h e AOD 4 0 1 i sshown, w i t h o u t e f f e c t o f t h e s c a n s i g n a l , a s beam 4 1 0 .T h e scan s i g n a l o n s c a n l i n e 206 may be u t i l i z e d t oe f f e c t i v e l y de?ect t h e o u t p u t bea m a t a d e t e r m i n a b l ea n g l e f r o m i t s a n g l e o f e n t r y i n t o t h e AOD, t h e a n g l eb e i n g v a r i a b l e d e p e n d i n g on t h e f r e q u e n c y o f t h e s c a ns i g n a l . The beam s d i r e c t e d t h r o u g h a c o n v e r g i n g l e n s2 0 8 , m i r r o r 2 2 4 , beam s p l i t t e r 2 2 5 , q u a r t e r wa ve p l a t e2 2 6 a n d o b j e c t i v e l e n s 1 2 8 f o r p u r p o s e s o f o b t a i n i n g af o c u s s e d s p o t o f l i g h t o n t h e r e c o r d i n g medium 2 3 0 .

3 5

4 5

5 5

6 5

8By l i n e a r l y v a r y i n g t h e i n p u t f r e q u e n c y o f t h e s c a ns i g n a l t h e f o c u s s e d p o i n t o f l i g h t ma y b e d i r e c t e d a t o n eo f p l u r a l i t y o f s p o t s on t h e r e c o r d i n g medium.The t o t a l s c a n l e n g t h i s p r e f e r a b l y a p p r o x i m a t e l y 0 . 9mm n d t h e s p o t s i z e ofeach i n d i v i d u a l p i x e l i s a p p r o x im a t e l y 1 m i c r o n s i n d i a m e t e r a l l o w i n g f o r r e c o r d i n g o fover 600 i n d i v i d u a l s p o t s i n each s c a n l i n e . Scanning i sa c c o m p l i s h e d b y v a r y i n g t h e i n p u t s c a n s i g n a l c h i r pr a t e which e f f e c t i v e l y v a r i e s t h e f o c a l s p o t o f t h e o u t p u tenergy b e a m from t h e AOM.

WRITE FORMAT OF THE PREFERREDEMBODIMENT

E r r o r D e t e c t i o n and C o r r e c t i o nA l t h o u g h t h e p r e f e r r e d embodiment a l l o w s f o r w r i t

i n g o f over 600 b i t s o r s p o t s o f i n f o r m a t i o n p e r s c a n ,p r e f e r a b l y , e r r o r d e t e c t i o n and c o r r e c t i o n i n f o r m a t i o ni s i n c l u d e d i n e a c h s c a n l i n e . T h e r e f o r e , t h e p r e f e r r e di m p l e m e n t a t i o n o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n w r i t e s 5 1 2 b i t so f d a t a i n f o r m a t i o n p e r s c a n l i n e w i t h t h e r e m a i n i n g b i t sc o m p r i s i n g e r r o r d e t e c t i o n and c o r r e c t i o n c o d e s , a sw e l l a s p o s i t i o n i n f o r m a t i o n and c o n t r o l i n f o r m a t i o n f o rc o n t r o l l i n g a s e r v o mechanism f o r p u r p o s e s o f f o c u s i n go f t h e r e a d / w r i t e h e a d o f t h e s y s t e m o f t h e p r e s e n ti n v e n t i o n r e l a t i v e t o t h e t a p e s u r f a c e . A n y ofa numbero f k n o w n e r r o r d e t e c t i o n and c o r r e c t i o n schemes m a yb e e m p l o y e d b y t h e p r e s e n t i n v e n t i o n . The p o s i t i o n i n gand c o n t r o l i n f o r m a t i o n w i l l b e d e s c r i b e d i n more d e t a i lb e l o w .The p r e s e n t i n v e n t i o n f u r t h e r p r o v i d e s w r i t i n g o fd a t a i n b l o c k s , e a c h b l o c k c o m p r i s i n g a p l u r a l i t y o f s c a nl i n e s . Each d a t a b l o c k i s f o l l o w e d b y e r r o r c o r r e c t i n gcode r e l a t i n g t o t h e b l o c k . The s i z e o f t h e d a t a b l o c k i sdependent on f a c t o r s s u c h a s t h e w i d t h o f t h e r e c o r d i n ga r e a and o t h e r f a c t o r s d e t e r m i n e d i n a n y p a r t i c u l a rembodiment t o i n c r e a s e e f f i c i e n c y i n r e a d i n g a n d w r i ti n g t h e d a t a . The e r r o r c o r r e c t i n g c o d e ma y r e q u i r e u pt o a p p r o x i m a t e l y 25 % o f t h e s p a c e r e q u i r e d f o r w r i t i n gd a t a depending on t h e b i t e r r o r r a t e which i s t o be

- a c h i e v e d by a p a r t i c u l a r i m p l e m e n t a t i o n o f t h e p r e s e n ti n v e n t i o n and t h e ra w b i t e r r o r r a t e of t h e o p t i c a l s t o ra g e m e d i a .

A s one a l t e r n a t i v e t o t h e p r e f e r r e d embodiment, as e p a r a t e r e a d mechanism ma y b e p l a c e d i n t h e o p t i c a lt a p e r e c o r d i n g s y s t e m j u s t a f t e r t h e r e a d / w r i t e mechan i s m o f FIG. 1 , a l l o w i n g f o r d a t a which h a s b e e n w r i tt e n t o b e immediately r e a d and checked f o r b i t e r r o r s . I fan e x c e s s i v e number o f b i t e r r o r s i s encountered i n a nyg i v e n d a t a b l o c k , t h e d a t a b l o c k m a y b e marked a si n v a l i d and t h e block r e w r i t t e n a t a l a t e r p o i n t on t h et a p e ( e s p e c i a l l y i n i m p l e m e n t a t i o n u s i n g WORM a p e )o r t h e t a p e m a y b e rewound and t h e b l o c k r e w r i t t e n ( i ni m p l e m e n t a t i o n s u s i n g e r a s a b l e t a p e ) .

Read/W i t e T r a c k s a n d Head P o s i t i o n i n gThe p r e f e r r e d i m p l e m e n t a t i o n f u r t h e r a l l o w s f o r r e

c o r d i n g on a p l u r a l i t y o f t r a c k s a c r o s s t h e r e c o r d i n gmedium t h r o u g h movement o f t h e r e a d / w r i t e h e a da s s e m b l y . I n t h i s way, t h e same u n i t m a y b e u t i l i z e dw i t h m u l t i p l e t a p e w i d t h s , s u c h a s 8 mm, 5 i n c h , 1 9 mmor 3 5 mm a p e s . As can be seen with reference t o F I G .1 and p a r t i c u l a r l y a s i n d i c a t e d by arrow 1 2 9 , t h e r e a d /w r i t e h e a d o f t h e p r e f e r r e d e m b o d i m e n t ( c o m p r i s i n gp h o t o d i o d e 1 2 0 , l e n s 1 2 2 , b e a m ' s p l i t t e r 1 2 5 , q u a r t e r -w a v e p l a t e 1 2 6 and o b j e c t i v e l e n s 1 2 8 ) m a y b e moveda c r o s s t h e w i d t h o f t h e t a p e . ( F I G . 1 i l l u s t r a t e s t h e t a p e1 3 0 showing t a p e movement i n t o a n d o u t o f t h e p l a n e o f

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5 , 1 2 0 , 1 3 69t h e p a p e r ) . A f t e r w r i t i n g a ? r s t t r a c k , t h e r e a d / w r i t eh e a d m a y b e m o v e d and t h e a d j a c e n t t r a c k w r i t t e n .

D a t a B l o c k i n g / T a p e MovementThe f o r m a t f o r w r i t i n g t r a c k s o n t o t h e t a p e i n t h e

p r e f e r r e d embodiment i s shown i n f u r t h e r d e t a i l w i t hr e f e r e n c e t o F I G . 7 . A ? r s t t r a c k 701 i s w r i t t e n overs o m e p r e d e t e r m i n e d l e n g t h o f t a p e , p r e f e r a b l y a p p r o x im a t e l y t w e n t y ( 2 0 ) i n c h e s , i n a ? r s t d i r e c t i o n , a f t e rwhich t h e t a p e w r i t e d i r e c t i o n i s r e v e r s e d , t h e r e a d /w r i t e head i s p o s i t i o n e d over t h e w r i t e a r e a f o r a secondt r a c k 702 and t h e second t r a c k 702 i s w r i t t e n over t h ep r e d e t e r m i n e d l e n g t h o f t a p e . A f t e r w r i t i n g t h e s e c o n dt r a c k 7 0 2 , t h e t a p e w r i t e d i r e c t i o n i s a g a i n r e v e r s e d , t h eh e a d r e p o s i t i o n e d , a n d t r a c k 7 0 3 i s w r i t t e n . T h i s p r o c e s so f w r i t i n g a t r a c k , p o s i t i o n i n g t h e r e a d / w r i t e h e a d ,r e v e r s i n g d i r e c t i o n o f t h e t a p e a n d w r i t i n g t h e n e x tt r a c k c o n t i n u e s , s u c h a s f o r t r a c k 7 0 4 , f o r e a c h t r a c ka c r o s s t h e width o f t h e t a p e . T he number of t r a c k s ont h e t a p e i s d e p e n d e n t on t h e w i d t h o f t h e t a p e .The p r e s e n t i n v e n t i o n f u r t h e r d i s c l o s e s a mechanismf o r a l l o w i n g p o s i t i o n i n g o f t h e t a p e f o r r e a d i n g a n dw r i t i n g . I n s y s t e m s e m p l o y i n g o p t i c a l r e c o r d i n g m e d i a ,due t o t h e d e n s i t y o f d a t a on t h e m e d i a , t a p e m o v ements p e e d d u r i n g r e a d i n g a n d w r i t i n g i s r e l a t i v e l y s l o w .However, i t i s d e s i r a b l e t o develop a s y s t e m whicha l l o w s f o r r a p i d t a p e movement d u r i n g r e w i n d i n g a n dforwarding of t a p e , such a s w h e n s e e k i n g a n e w l o c at i o n on t h e t a p e f o r r e a d i n g / w r i t i n g . I n g e n e r al , u s e o ft a p e d r i v e s which a l l o w f o r m u l t i p l e s p e e d s a d d s comp l e x i t y a n d e x p e n s e t o s y s t e m s .

T h e r e f o r e , t h e p r e s e n t i n v e n t i o n d i s c l o s e s a t a p ed r i v e mechanism a s i l l u s t r a t e d by FIG . 8 comprising a? r s t r e e l 8 0 1 and a s e c o n d r e e l 8 0 2 f o r h o l d i n g o p t i c a lt a p e 8 0 4 a n d r e a d / w r i t e p r e c i s i o n d r i v e mechanism 8 0 9 .I n t h e p r e f e r r e d e m b o d i m e n t , t h e t a p e i s h o u s e d i n ac a r t r i d g e a n d w o u n d a r o u n d r e e l s 8 0 1 a n d 8 0 2 . Thee n t i r e c a r t r i d g e m a y t h e n b e i n s e r t e d i n t o a t a p e d r i v ef o r r e a d i n g a n d w r i t i n g t o t h e t a p e .The r e e l s 8 0 1 and 8 0 2 a r e removably c o u p l e d w i t hc o a r s e d r i v e mechanisms f o r a l l o w i n g m o v e m e n t o f t h er e e l s 801 and 802 i n e i t h e r a forward or reverse d i r e ct i o n . Thecoarse d r i v e mechanisms o p e r a t e t o d r i v e t h et a p e a t a r e l a t i v e l y h i g h s p e e d ( h i g h e r t h a n t h e r a t e a twhich t h e r e a d / w r i t e mechanism s a b l e t o a c c e s s i n f o rm a t i o n r e c o r d e d on t h e t a p e ) . D r i v i n g t h e r e e l s w i t h t h ec o a r s e d r i v e mechanisms a l l o w s f o r f a s t f o r w a r d i n g andr e w i n d i n g o f t h e t a p e a l l o w i n g f o r c o a r s e p o s i t i o n i n g o ft h e t a p e p r i o r t o r e a d i n g o r w r i t i n g d a t a . I n t h e p r ef e r r e d embodiment, t h e c o a r s e d r i v e mechanisms comp r i s e motor and g e a r a s s e m b l i e s a s m a y b e d e v e l o p e d byone o f o r d i n a r y s k i l l i n t h e a r t .The t a p e d r i v e m e c h a n i s m f u r t h e r c o m p r i s e s t a p et e n s i o n i n g arms 8 0 6 a n d 8 0 7 . A f t e r t h e t a p e i s p o s i t i o n e dr o u g h l y a t t h e c o r r e c t p o s i t i o n a s d e t e r m i n e d by s e n s i n gt h e t a p e p o s i t i o n w i t h c o a r s e p o s i t i o n t r a c k e r 1 3 2 , s l a c ki s l e f t i n t h e t a p e between r e e l 801 and r e e l 8 0 2 . P r e c is i o n d r i v e mechanism 8 0 9 p r o v i d e s f o r movement o f t h es l a c k p o r t i o n o f t h e t a p e r e l a t i v e t o t h e r e a d / w r i t e headd u r i n g p e r i o d s o f r e a d i n g a n d w r i t i n g t o t h e t a p e . Thep r e c i s i o n d r i v e mechanism 8 0 9 p r o v i d e s f o r movemento f t h e t a p e a t a slower r a t e o f s p e e d t h a n t h e c o a r s ed r i v e m e c h a n i s m . I n t h e p r e f e r r e d e m b o d i m e n t , a p p r o xi m a t e l y e i g h t ( 8 ) i n c h e s o f s l a c k a r e l e f t i n t h e t a p ea l l o w i n g f o r a n ap p r o x i m a t e l y e q u i v a l e n t amount o fm o v ement r e l a t i v e t o t h e r e a d / r i t e h e a d by t h e p r e c is i o n d r i v e means 809 without need t o engage t h e c o a r s ed r i v e mechanism.

0

c . 5

20

2 5

3 5

4 5

6 0

6 5

1 0A r m s 8 0 6 and 8 0 7 a r e p r o v i d e d f o r t e n s i o n i n g o f t h es l a c k t a p e . For e x a m p l e . i f i t i s d e s i r e d t o m o v e t h e t a p e804 n t h e d i r e c t i o n o f r e e l 8 0 1 , t a p e t e n s i o n i n g arm 806i s r a i s e d t o c a u s e t e n s i o n i n g o f t h e t a p e i n t h e d i r e c t i o no f r e e l 8 0 1 . C o n v e r s e l y , i f i t i s d e s i r e d t o m o v e t h e t a p e8 0 4 i n t h e d i r e c t i o n o f r e e l 8 0 2 . t a p e t e n s i o n i n g arm 8 0 7i s r a i s e d . O f c o u r s e . t a p e t e n s i o n i n g arms 806 and 807m a y b e c o u p l e d o r c o n t r o l l e d t o a l l o w t e n s i o n i n g o f t h ei n e i t h e r d i r e c t i o n w i t h o u t s t r e t c h i n g o r d a m a g i n g t h et a p e by c a u s i n g t e n s i o n i n g arm 8 0 7 t o r e l e a s e t e n s i o n ont h e t a p e p r o p o r t i o n a l t o i n c r e a s e s i n t e n s i o n p l a c e d ont h e t a p e by t e n s i o n i n g arm 8 0 6 , and v i s a v e r s a .

T a p e P o s i t i o n I n d i c a t i o nThe p r e f e r r e d embodiment o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o nu t i l i z e s two s e p a r a t e and i n d e p e n d e n t means f o r d e t e r

m i n i n g t h e p o s i t i o n o f t h e t a p e u n d e r t h e r e a d / w r i t ehead o f t h e r e c o r d i n g s y s t e m . A r s t means i s u s e d t op o s i t i o n t h e t a p e f o r w i t h i n r e l a t i v e l y l a r g e b o u n d a r i e s( i . e . , a t x number o f i n c h e s o r f e e t from t h e b e g i n n i n g o ft h e t a p e ) . T he second mea n s i s used f o r m ore a c c u r a t ep o s i t i o n i n g o f t h e t a p e when a c t u a l l y r e a d i n g a n d / o rw r i t i n g i n f o r m a t i on . Each o f t h e s e p o s i t i o n i n g mechan i s m s w i l l b e d e s c r i b e d i n g r e a t e r d e t a i l b e l o w .

Coarse P o s i t i o n I n d i c a t o rAs i l l u s t r a t e d i n FIG. 1 , t h e p r e f e r r e d embodiment o f

t h e p r e s e n t i n v e n t i o n comprises a means, l a b e l l e d a sc o a r s e p o s i t i o n t r a c k e r 1 3 2 , f o r d e t e r m i n i n g t h e p o r t i o no f t h e t a p e 1 3 0 c u r r e n t l y u n d e r t h e r e a d / w r i t e h e a d o ft h e r e c o r d i n g s y s t e m . The c o a r s e p o s i t i o n t r a c k e r 1 3 2 i su s e d t o d e t e r m i n e t h e p o s i t i o n w i t h i n r e l a t i v e l y l a r g el o n g i t u d i n a l b o u n d a r i e s , i . e . , a c o a r s e " p o s i t i o n .With r e f e r e n c e t o FIG . 6 , a s p a r t o f t h e f o r m a t o f t h eo p t i c a l t a p e o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n , c o a r s e p o s i t i o nc o d e s 6 0 1 a r e p r o v i d e d on t a p e 6 0 2 t o i n d i c a t e p o s i t i o na l o n g t h e t a p e . The c o a r s e p o s i t i o n c o d e s 6 0 1 ma y b er e a d b y c o a r s e p o s i t i o n t r a c k e r 1 3 2 f o r p u r p o s e s o fd e t e r m i n i n g t a p e l o c a t i o n . The c o a r s e p o s i t i o n c o d e s6 0 1 m a y c o m p r i s e , f o r e x a m p l e , b a r c o d e s o r o t h e rcoded i n f o r m a t i o n which i s r e a d a b l e b y a s c a n n i n gmeans, such a s c o a r s e p o s i t i o n t r a c k e r 1 3 2 , w h e n t h et a p e 6 0 2 i s p a s s i n g a t a r e l a t i v e l y h i g h r a t e o f s p e e d .

I n g e n e r a l , t h e p r e s e n t i n v e n t i o n makes u s e o f t h ec o a r s e p o s i t i o n i n f o r m a t i o n d u r i n g p e r i o d s o f r e w i n d i n ga n d f a s t f o r w a r d i n g o f t h e t a p e ( i n t h e p r e f e r r e d emb o d i m e n t , t h i s p e r i o d i s t h e p e r i o d o f t i m e when t a p em o v ement s b e i n g c o n t r o l l e d by t h e c o a r s e d r i v e mechanisms).

F i n e P o s i t i o n CodesI n w r i t i n g d i g i t a l d a t e t o t h e t a p e , a d a t a f o r m a t a si l l u s t r a t e d b y FIG. 6 i s e m p l o y e d . Data b i t s ' 6 1 0 i n e a c ht r a c k , s u c h a s t r a c k s 6 0 5 t h r o u g h 6 0 9 , a r e p r e c e d e d b ya p l u r a l i t y o f p o s i t i o n b i t s 6 1 1 . The p o s i t i o n b i t s a r e u s e dt o d e t e r m i n e a n e x a c t p o s i t i o n ( t r a n s v e r s e and l o n g i t ud i n a l ) a l o n g t a p e 6 0 2 . I n a d d i t i o n , p o s i t i o n b i t s 6 1 1 a r eu s e d f o r f o c u s s i n g o f t h e s y s t e m t h r o u g h c o n t r o l o f as e r v o mechanism u s e d f o r f o c u s s i n g t h e r e a d / w r i t eh e a d o f t h e s y s t e m o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n r e l a t i v e t ot h e t a p e a s w i l l be d i s c u s s e d i n m ore d e t a i l below.I n t h e p r e s e n t l y p r e f e r r e d e m b o d i m e n t , t h e p o s i t i o nb i t s 6 1 1 comprise t h r e e s e t s o f i n f o r m a t i o n c o d e s : ( 1 ) as e r v o t r a c k u s e d f o r f o c u s s i n g o f t h e r e a d / w r i t e h e a d ,( 2 ) f o u r b i t s u s e d f o r i n d i c a t i n g which o f s i x t e e n t r a c k sa r e r e p r e s e n t e d by t h e p o s i t i o n b i t s a n d ( 3 ) a p l u r a l i t y o fa d d i t i o n a l b i t s u s e d f o r d e ? n i n g p o s i t i o n w i t h i n t h et r a c k . I n t h e p r e f e r r e d e m b o d i m e n t , t h e p l u r a l i t y o f

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5 , 1 2 0 , 1 3 61 1a d d i t i o n a l b i t s c o m p r i s e s 6 b i t s a l l o w i n g p o s i t i o n i n g t ow i t h i n o n e - s i x t y f o u r t h ( l / 6 4 ) o f t h e l e n g t h o f t h e t r a c k( 2 6 : 6 4 ) . T h u s . f o r e x a m p l e i n a s y s t e m h a v i n g a t r a c kl e n g t h o f 2 0 i n c h e s , p o s i t i o n c a n b e de?ned t o w i t h i na p p r o x i m a t e l y o n e - t h i r d o f o n e i n c h ( 2 0 i n c h e s / 6 4 ) .The t r a n s v e r s e p o s i t i o n o f t h e s c a n bea m from t h er e a d / r i t e h e a d i s d e t e r m i n e d by e v a l u a t i n g a s t r e a m o fp u l s e s r e c e i v e d f r o m s c a n n i n g t h e p o s i t i o n c o d e a n dr e f e r e n c i n g t h e p u l s e s t r e a m t o t h e s c a n s i g n a l t i m i n g ons c a n s i g n a l i n p u t l i n e 2 0 6 .The o n g i t u d i n a l p o s i t i o n o f t h e t a p e i s d e t e r m i n e d b ye x a m i n i n g t h e s i g n a l s r e c e i v e d f r o m s c a n n i n g t h e p o s it i o n code. As a s i d e n o t e , one c h a r a c t e r i s t i c of acoustoo p t i c d e v i c e s i s t h e a b i l i t y t o s u p e r p o s e s i g n a l s i n a na n a l o g manner p r o d u c i n g m u l t i p l e b e a m s . I n t h e p r e se n t i n v e n t i o n , u t i l i z i n g t h i s f e a t u r e a s e p a r a t e s i g n a ls y s t e m p r o d u c e s a s t e a d y t r a c k i n g beam i n t h e p o s i t i o no f s e l e c t e d p o s i t i o n code i t s . D ue o t h e l a c k o f a c h i r p ,t h i s s e c o n d s i g n a l i s d i f f u s e d s l i g h t l y i n t h e s c a n d i r e ct i o n a n d may b e f u r t h e r s p r e a d b y a s l i g h t f r e q u e n c ym o d u l a t i o n o f t h e i n p u t s i g n a l . The l i n e s o u r c e c r e a t e dby t h i s beam m a y b e u s e d t o d e t e r m i n e l o n g i t u d i n a lp o s i t i o n o f t h e p r e v i o u s l y w r i t t e n p o s i t i o n c o d e b ym o n i t o r i n g i t s a m p l i t u d e .The p o s i t i o n i n f o r m a t i o n g a i n e d u s i n g t h i s s y s t e mm a y b e f u r t h e r improved by t h e u s e o f a d u a l d e t e c t i o ns y s t e m a l i g n e d t o a l l o w t h e p o s i t i o n c o d e i m a g e t om o v e p r o g r e s s i v e l y from one d e t e c t o r t o a n o t h e r . Sucha s y s t e m i s i l l u s t r a t e d w i t h r e f e r e n c e t o FIG . 3 ( b ) whichshows a ? r s t l a s e r d i o d e 3 2 0 , a ? r s t c o l l i m a t i n g l e n s 3 2 1 ,a ? r s t a c o u s t o - o p t i c d i o d e 3 2 2 , ? r s t r e a d / w r i t e h e a da s s e m b l y 3 2 3 and ? r s t d e t e c t o r means 3 2 4 a r r a n g e d t oc o o p e r a t e w i th c o r r e s p o n d i n g s e c o n d l a s e r d i o d e 3 3 1 ,s e c o n d c o l l i m a t i n g l e n s 3 2 2 . s e c o n d a c o u s t o - o p t i c d i o d e3 2 3 , s e c o n d r e a d / w r i t e h e a d a s s e m b l y 3 2 4 a n d s e c o n dd e t e c t o r means 3 3 5 . As i n t h e p r e v i o u s l y d e s c r i b e ds y s t e m , t h e d e t e c t o r means 324 and 335 a r e p r e f e r r e dp h o t o d i o d e s f o r r e c e i v i n g l i g h t e n e r g y .

Use o f two s e p a r a t e t r a c k i n g b e a m s , a s d e s c r i b e d a b o v e , one a t each end o f t h e s c a n l i n e , a l l o w s f o r dynamic d e t e r m i n a t i o n o f t h e skew o f t h e d a t a t o b e r e a dw i t h r e s p e c t t o t h e s c a n l i n e produced by t h e a c o u s t oo p t i c d i o d e .

F o c u s s i n gWith r e f e r e n c e t o FIG. 9 , a s y s t e m f o r b r i n g i n g t h e

o p t i c a l t a p e i n t o f o c u s w i t h r e f e r e n c e t o t h e t a p e r e a d /w r i t e h e a d 9 0 3 i s shown.

I n t h e p r e s e n t i n v e n t i o n , d a t a i s w r i t t e n a n d r e a da l o n g a l i n e on t h e s u r f a c e o f t h e t a p e media 9 0 2 , p a r a ll e l t o t h e a x i s o f a c y l i n d r i c a l p i n 9 0 1 . To accommodatec h a n g e s i n t h e f o c a l p l a n e d u e t o e i t h e r p o s i t i o n al t o l e ra n c e r u n - o u t a l o n g t h e s c a n n e d l i n e , s w i t c h i n g betweent r a c k s a n d / o r d y n a m i c c h a n g e s i n t h e t a p e t h i c k n e s s ,t h e o b j e c t i v e l e n s shown a s c o n t a i n e d i n r e a d / w r i t ehead 903 s mounted on a p i e z o e l e c tr i c element 9 0 4 . Thep i e z o e l e c t r i c e l e m e n t 904 s d r i v e n by a s e r v o s y s t e m t om a i n t a i n s y s t e m f o c u s . Such s e r v o mechanisms f o r p r ov i d i n g s i g n a l s t o a d j u s t p i e z o e l e c t r i c e l e m e n t s a r e w e l lk n o w n i n t h e a r t ,

As d i s c u s s e d a b o v e , a second embodiment o f t h ep r e s e n t i n v e n t i o n ma y u t i l i z e t r a n s p a r e n t t a p e . I n s u c ha n embodiment, t h e p i n 9 0 1 i s r e p l a c e d w i t h a t r a n s p a re n t member a l l o w i n g f o r t r a n s m i s s i o n o f t h e r a d i a n te n e rgy f r o m a source 903 t o a receiving m e a n s a s d i sc u s s e d p r e v i o u s l y .

2 0

2 5

5 0

6 0

1 2DESCRIPTION OF A SECOND EMBODIMENT

OF THE PRESENT INVENTIONFIG. 3 ( a ) i l l u s t r a t e s a s e c o n d embodiment o f t h e

p r e s e n t i n v e n t i o n h a v i n g t h e p h o t o d i o d e 1 2 0 f o r r e a di n g i n f o r m a t i o n f r o m t h e t a p e mounted s e p a r a t e l y i n t h et a p e r e c o r d i n g s y s t e m f r o m t h e s l i d e r a s s e m b l y 3 0 1a l l e v i a t i n g n e e d f o r movement o f t h e p h o t o d i o d e 1 2 0d u r i n g movement o f t h e s l i d e r a s s e m b l y o v e r t h e t r a c k so f t h e t a p e .

Such an embodiment m a y l e a d t o reduced maintenance c o s t s f o r t h e system by r e d u c i n g wear o f n e c e ss a r y w i r i n g c o u p l i n g p h o t o d i o d e 1 2 0 w i t h c i r c u i t r y o ft h e p r e s e n t i n v e n t i o n .OVERVIEW OF THE COMPUTER CIRCUITRY

OF THE PREFERRED EMBODIMENTThe p r e f e r r e d e m b o d i m e n t s o f t h e o p t i c a l s y s t e m o f

t h e p r e s e n t i n v e n t i o n h a v e b e e n d e s c r i b e d a b o v e . Thep r e s e n t i n v e n t i o n i s p r e f e r a b l y i m p l e m e n t e d u n d e r comp u t e r c o n t r o l a s shown i n FIG . 5 . The s y s t e m o f t h ep r e f e r r e d e m b o d i m e n t c o m p r i s e s a m i c r o p r o c e s s o r 5 0 1coupled with a b u f f e r m e m o r y means, a s c a n generator5 0 4 , a t a p e d r i v e 5 1 0 , a t r a c k s e l e c to r 5 1 1 , a n I/O i n t e r ~f a c e 5 1 2 , a t a p e s e c t o r encoding means 515 and a l a s e rd i o d e d r i v e r 5 1 7 . The s c a n g e ne r a t o r 5 0 4 i s f u r t h e rc o u p l e d w i t h a n a m p l i ? e r 5 0 5 which s , i n t u r n , c o u p l e dwith t h e s c a n n e r s h o w n a s b l o c k 5 0 6 . T he l a s e r dioded r i v e r 5 1 7 i s f u r t h e r c o u p l e d w i t h t h e l a s e r d i o d e showna s b l o c k 5 1 8 . The I/O i n t e r f a c e 5 1 2 i s f u r t h e r coupled t or e c e i v e d a t a i n p u t a n d t o p r o v i d e d a t a o u t p u t on l i n e5 1 3 . F i n a l l y , t h e b u f f e r m e m o r y means 5 0 2 i s c o u p l e dw i t h e r r o r c o r r e c t i n g c o d e c i r c u i t r y 5 0 3 f o r p r o v i d i n ge r r o r c o r r e c t i n g codes t o d a t a s t o r e d i n t h e b u f f e r memo r y m e a n s 5 0 2 .I n g e n e r a l , t h e s y s t e m o p e r a t e s u n d e r c o n t r o l o f t h em i c r o p r o c e s s o r 5 0 1 . The m i c r o p r o c e s s o r 5 0 1 m a y c o mp r i s e a n y o f s e v e r a l c o m m e r c i a l l y a v a i l a b l e m i c r op r o c e s s o r s o r m a y b e o f a custom d e s i g n . I n t h e p r e se n t l y p r e f e r r e d e m b o d i m e n t , t h e a n I n t e l 8 0 2 8 6 m i c r op r o c e s s o r m a n u f a c t u r e d b y I n t e l C o r p o r a t i o n o f S an t aC l a r a , C a l i f . i s u t i l i z e d .Data i s i n p u t t o t h e s y s t e m o v e r I/O l i n e 5 1 3 t h r o u g hI/O i n t e r f a c e 5 1 2 and l o a d e d i n t o b u f f e r m e m o r y 5 0 2 .The b u f f e r m e m o r y 5 0 2 may, o f c o u r s e . b e o f v a r y i n gc a p a c i t y d e p e n d i n g o n c o s t a n d p e r f o r m a n c e t r a d e o f fc o n s i d e r a t i o n s . I n t h e p r e s e n t l y p r e f e r r e d e m b o d i m e n t ,t h e b u f f e r mem or y 5 0 2 c o m p r i s e s 1 megabyte o f r a ndom a c c e s s m e m o r y (ROM). Data s t o r e d i n t h e b u f f e rm e m o r y 5 0 2 i s p r o v i d e d w i t h e r r o r c o r r e c t i o n / d e t e ct i o n b i t s by e r r o r c o r r e c t i o n c i r c u it r y 5 0 3 .

The d a t a s t o r e d i n b u f f e r m e m o r y 5 0 2 i s t h e n p r ov i d e d t o t h e l a s e r d i o d e 5 1 8 t h r o u g h l a s e r d i o d e d r i v ec i r c u i t s 5 1 7 . The d a t a t h u s p r o v i d e d t o l a s e r d i o d e 5 1 8i s s y n c h r o n i z e d w i t h s c a n g e n e r a t i o n s i g n a l s p r o v i d i n gb y m i c r o p r o c e s s o r 5 0 1 .

C o i n c i d e n t w i t h r e a d i n g o r w r i t i n g o f a s c a n l i n e , t h et a p e d r i v e s y s t e m moves t h e t a p e t o p e r m i t a d j a c e n ts c a n l i n e s t o be w r i t t e n o r r e a d with a p p r o p r i a t e l i n es p a c i n g , a g a i n u n d e r t h e c o n t r o l o f m i c r o p r o c e s s o r 5 0 1 .The m i c r o p r o c e s s o r 5 0 1 f u r t h e r c o n t r o l s t a p e h e a dm o v ement and o t h e r f u n c t i o n s o f t h e s y s t e m .

When r e a d i n g i n f o r m a t i o n f r o m t a p e , s i g n a l d e t e c t o r5 2 0 p r o v i d e s d a t a t o b u f f e r mem or y 5 0 2 , a g a i n u n d e rt h e c o n t r o l a n d s y n c h r o n i z a t i o n o f m i c r o p r o c e s s o r 5 0 1 .T he d a t a m a y t h e n b e s e n t over t h e [/0 channel 513over i n t e r f a c e 5 1 2 .

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5 , 1 2 0 , 1 3 61 3T h u s , a n a p p a r a t u s a n d method f o r o p t i c a l l y r e a d i n g

and w r i t i n g i n f o r m a t i o n o n t o a r e c o r d i n g medium i sd e s c r i b e d .

Wha t i s c l a i m e d i s :1 . I n a n o p t i c a l t a p e r e c o r d i n g s y s t e m f o r r e c o r d i n gd i g i t a l i n f o r m a t i o n on a n o p t i c a l t a p e i n c l u d i n g a l i g h t

s o u r c e f o r p r o d u c i n g a l i g h t beam and m e a n s , o p t i c a l l yc o u p l e d w i t h s a i d l i g h t s o u r c e . f o r f o c u s s i n g a n d d i r e c ti n g s a i d l i g h t b e a m a t s a i d o p t i c a l t a p e , s a i d o p t i c a l t a p ei n c l u d i n g a p l u r a l i t y o f t r a c k s f o r r e c o r d i n g s a i d d i g i t a li n f o r m a t i o n , e a c h o f s a i d p l u r a l i t y o f t r a c k s c o m p r i s i n ga t l e a s t one r o w o f d i g i t a l i n f o r m a t i o n , t h e improvementwherein a t l e a s t one of s a i d r o w s of d i g i t a l i n f o r m a t i o nc o m p r i s e s p o s i t i o n i n g i n f o r m a t i o n f o r c o n t r o l l i n g p o s it i o n i n g o f s a i d f o c u s s i n g a n d d i r e c t i n g m e a n s i n l o n g i t ud i n a l and t r a n s v e r s a l d i r e c t i o n s .2 . The improvement a s r e c i t e d by c l a i m 1 w h e r e i ns a i d p o s i t i o n i n g i n f o r m a t i o n c o m p r i s e s a ? r s t p l u r a l i t yof b i t s f o r i d e n t i f y i n g a t r a c k number and a secondp l u r a l i t y o f b i t s f o r i n d i c a t i n g a r e l a t i v e l o n g i t u d i n a lp o s i t i o n .3 . The improvement a s r e c i t e d by c l a i m 2 w h e r e i ns a i d o p t i c a l t a p e r e c o r d i n g s y s t e m f u r t h e r c o m p r i s e smeans f o r r e a d i n g c o a r s e p o s i t i o n i n f o r m a t i o n encodedon s a i d o p t i c a l t a p e .

4 . _ T h e improvement a s r e c i t e d by c l a i m 1 w h e r e i ns a i d p o s i t i o n i n g i n f o r m a t i o n f u r t h e r c o m p r i s e s c o n t r o l

5

1 5

2 0

2 5

3 5

4 5

5 5

6 5

1 4i n f o r m a t i o n f o r c o n t r o l l i n g f o c u s s i n g o f s a i d f o c u s s i n gand d i r e c t i n g means i n a t a n g e n t i a l d i r e c t i o n .5 . A i g i t a l i n f o r m a t i o n r e c o r d i n g s y s t e m f o r r e c o r di n g d i g i t a l i n f o r m a t i o n o n a t a p e , c o m p r i s i n g :

a r e a d / w r i t e h e a d f o r r e a d i n g a n d w r i t i n g s a i d d i g i t a li n f o r m a t i o n ;a ? r s t r e e l f o r h o l d i n g a ? r s t p o r t i o n o f s a i d t a p e ;a s e c o n d r e e l f o r h o l d i n g a s e c o n d p o r t i o n o f s a i dt a p e ;f i r s t d r i v e means f o r d r i v i n g s a i d f i r s t r e e l and s a i d

second r e e l a t a ? r s t s p e e d ;second d r i v e means f o r c a u s i n g m o v e m e n t o f s a i d

t a p e r e l a t i v e t o s a i d read/write head a t a seconds p e e d , s a i d s e c o n d s p e e d s l o w e r t h a n s a i d ? r s ts p e e d .

6 . The r e c o r d i n g s y s t e m a s r e c i t e d b y c l a i m 5 w h e r e i ns a i d t a p e i s o p t i c a l t a p e .7 . The r e c o r d i n g s y s t e m a s r e c i t e d by c l a i m 5 f u r t h e rc o m p r i s i n g :? r s t t e n s i o n i n g means f o r t e n s i o n i n g s a i d t a p e i n a

f i r s t d i r e c t i o n r e l a t i v e t o s a i d f i r s t r e e l a n d s a i dsecond d r i v e means;

s e c o n d t e n s i o n i n g means f o r t e n s i o n i n g s a i d t a p e i n asecond d i r e c t i o n r e l a t i v e t o s a i d ? r s t r e e l and s a i dsecond drive means.

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