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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上光盤的結(jié)構(gòu)及其工作原理作者:藍(lán)鑫 學(xué)號(hào): 班級(jí):09機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化指導(dǎo)老師:呂晶 職稱:助教批語:從全篇論文看,做的還算是認(rèn)真的,但沒有思考!文章結(jié)構(gòu)安排沒有邏輯性,根本就是把網(wǎng)絡(luò)上的內(nèi)容堆到了Word里。希望你動(dòng)動(dòng)腦,寫一份像樣的論文?;蛘咄艘徊?,格式總該正確吧!【摘要】:本文主要介紹了光盤的歷史、結(jié)構(gòu)、分類以及其工作原理。光盤的出現(xiàn),也是一個(gè)奇跡,方便了我們的信息儲(chǔ)存、傳播等。為我們的生活增添了許多色彩。但一般人都不懂光盤的結(jié)構(gòu)原理等。所以這就是我想為大家介紹的【關(guān)鍵詞】:?引言隨著科技的發(fā)展,人類進(jìn)入兩了科技時(shí)代。出現(xiàn)了一種又一種的科技產(chǎn)品。在這科技時(shí)代
2、里,光盤起了重要的作用。不管是信息傳播、儲(chǔ)存等,都離不開它。它的產(chǎn)生,也是一大奇跡。下面就讓我為大家介紹一下這一奇跡吧。光盤歷史格式不對(duì),修改!比如首行縮進(jìn)2個(gè)字符,兩端對(duì)齊,段與段之間沒空一行!別從網(wǎng)上弄下來,格式都不改糊弄我!中國古代四大發(fā)明之一造紙術(shù)的發(fā)明極大地促進(jìn)了人類文明的進(jìn)步,它記載了人類文明的發(fā)展史,造就了一批新興的工業(yè)。隨著時(shí)代的進(jìn)步人類經(jīng)歷了割木記事、竹簡(jiǎn)記書、以及紙張發(fā)明以來的活字印刷,到現(xiàn)代磁存儲(chǔ)和光存儲(chǔ)的廣泛使用。下面我們談?wù)劰獯鎯?chǔ)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和關(guān)鍵技術(shù)。隨著光學(xué)技術(shù)、激光技術(shù)、微電子技術(shù)、材料科學(xué)、細(xì)微加工技術(shù)、計(jì)算機(jī)與自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展,光存儲(chǔ)技術(shù)在記錄密度、容量
3、、數(shù)據(jù)傳輸率、尋址時(shí)間等關(guān)鍵技術(shù)上將有巨大的發(fā)展?jié)摿?。在下一個(gè)世紀(jì)初,光盤存儲(chǔ)將在功能多樣化,操作智能化方面都會(huì)有顯著的進(jìn)展。隨著光量子數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)、三維體存儲(chǔ)技術(shù)、近場(chǎng)光學(xué)技術(shù)、光學(xué)集成技術(shù)的發(fā)展,光存儲(chǔ)技術(shù)必將在下一世紀(jì)成為信息產(chǎn)業(yè)中的支柱技術(shù)之一。 一、光存儲(chǔ)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 以光學(xué)、集成光學(xué)、光子效應(yīng)、體全息技術(shù)、光感生或磁感生超分辨率等原理為基礎(chǔ)的新一代光存儲(chǔ)技術(shù)將朝著以下幾個(gè)方向發(fā)展: 1.實(shí)現(xiàn)低價(jià)位DVD系列光盤及驅(qū)動(dòng)器的規(guī)模生產(chǎn) 直徑為120mm的DVD光盤單面容量4.7GB,雙面容量9.4GB,如果改成雙面雙層,容量可達(dá)到18GB
4、,組成了標(biāo)稱容量為5GB、9GB、10GB、18GB的DVD-5、DVD-9、DVD-10、DVD-18的光盤系列,只要這種光盤及光盤機(jī)的生產(chǎn)成本能降低到當(dāng)今CD-ROM或CD-R光盤及光盤機(jī)的價(jià)位,就足夠滿足一般信息系統(tǒng)及家用電器的需求。由于DVD系列產(chǎn)品仍以傳統(tǒng)的光盤制造技術(shù)為基礎(chǔ),基本工作原理沒有改變,只是將信息符坑點(diǎn)的尺寸從原來的0.83m降低到0.4m,信道間距從原來的1.6m降低到0.74m。這種光盤機(jī)的結(jié)構(gòu)原理也沒有太大的變化,所用的半導(dǎo)體激光器的波長略有縮短,一旦形成規(guī)模,成本必將大幅度下降。目前,加工這種高密度光盤母盤及盤片注塑的設(shè)備及技術(shù)都已完全成熟。 2.進(jìn)一
5、步提高DVD光盤質(zhì)量、成品率及功能 目前,DVD光盤的成品率,無論是母盤制作還是最終產(chǎn)品的成品率都低于普通CD光盤,從而也影響其生產(chǎn)成本。各種生產(chǎn)光盤的專用加工和測(cè)試設(shè)備還需要進(jìn)一步更新,將深紫外超分辨率曝光技術(shù)、電子束曝光技術(shù)、多層光致抗蝕劑技術(shù)、無顯影曝光技術(shù)、4X或更高速的刻錄技術(shù)等引入母盤制作,以便進(jìn)一步提高母盤質(zhì)量和成品率。DVD光盤及光盤機(jī)將在功能上進(jìn)行改進(jìn),首先是多功能化,包括光盤機(jī)和盤片的多功能化,即一臺(tái)光盤機(jī)可用于只讀、一次寫入不可擦除及可直接改寫等不同盤片,而盤片也可能作成同時(shí)具有只讀和可擦寫功能。此外隨著編碼技術(shù)和集成電路技術(shù)的進(jìn)步,光盤機(jī)的編碼及控制軟件功能
6、還將進(jìn)一步改進(jìn),將分散的視頻、音頻、編碼、解碼、調(diào)制、解調(diào)、通道控制、伺服控制重新整合成少數(shù)芯片甚至單一芯片,不僅能降低成本,還會(huì)大大提高系統(tǒng)的可靠性。為了使光盤機(jī)使用更方便,其另一改進(jìn)方向是光盤機(jī)的智能,使人一機(jī)界面更加簡(jiǎn)單,操作更為簡(jiǎn)便。3.在記錄密度不變的條件下提高系統(tǒng)性能 無論是VCD或DVD光盤都可以利用自動(dòng)換盤系統(tǒng),組成光盤庫、光盤塔、光盤陣列,實(shí)現(xiàn)提高整個(gè)系統(tǒng)的容量、數(shù)據(jù)傳輸率及多數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的可靠性。如果將光盤庫、光盤塔及光盤陣列與自動(dòng)換盤系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合,可以大大提高系統(tǒng)容量、數(shù)據(jù)傳輸率和顯著改善存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的可靠性。目前最大的光盤庫容量已可達(dá)到TB量級(jí)(即1012字節(jié))。&
7、#160; 4.綜合利用其它新技術(shù)開發(fā)下一代新產(chǎn)品 高密度數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)始終是信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展中不可缺少的關(guān)鍵研究領(lǐng)域,預(yù)計(jì)到2005年,新型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和第三代多媒體出現(xiàn)時(shí),計(jì)算機(jī)外部存儲(chǔ)容量至少應(yīng)為100GB,數(shù)據(jù)傳輸率至少為40Mbps,現(xiàn)有的各種光盤都不能滿足要求,即使上面提到的DVD-RAM光盤系統(tǒng)也與此目標(biāo)相距甚遠(yuǎn)。需要采用新技術(shù)和新材料,研究開發(fā)出新一代高密度、高速光存儲(chǔ)技術(shù)和系統(tǒng)。雖然目前所進(jìn)行的研究尚處于實(shí)驗(yàn)室階段。許多理論問題、實(shí)驗(yàn)技術(shù)問題及工程問題還待深入研究,但從所取得的初步成果中能看出其發(fā)展方向包括: (1)利用光學(xué)非輻射場(chǎng)與光學(xué)超衍射極限分
8、辨率的研究成果,進(jìn)一步減小記錄信息符尺寸。因光束照射到物體表面時(shí),無論透射或反射都會(huì)形成傳播場(chǎng)(傳播波)和非輻射(隱失波)。傳播波攜帶著物體結(jié)構(gòu)的低頻信息,容易被探測(cè)器探測(cè)。隱失波攜帶描述物體精細(xì)結(jié)構(gòu)的高頻信息,沿物體表面?zhèn)鞑?。只要把這一部分信息撲捉到,就可提高系統(tǒng)的分辨率。 (2)采用近場(chǎng)光學(xué)原理設(shè)計(jì)超分辨率的光學(xué)系統(tǒng),使數(shù)值孔徑超過1.0,相當(dāng)于探測(cè)器進(jìn)入介質(zhì)的輻射場(chǎng),從而能夠得到超精細(xì)結(jié)構(gòu)信息,突破衍射極限,獲得更高的分辨率,可使經(jīng)典光學(xué)顯微鏡的分辨率提高兩個(gè)數(shù)量級(jí),面密度提高4個(gè)數(shù)量級(jí)。 (3)以光量子效應(yīng)代替目前的光熱效應(yīng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的寫入與讀出,從原理上將存儲(chǔ)密
9、度提高到分子量級(jí)甚至原子量級(jí),而且由于量子效應(yīng)沒有熱學(xué)過程,其反應(yīng)速度可達(dá)到皮秒量級(jí)(1O-12秒),另外,由于記錄介質(zhì)的反應(yīng)與其吸收的光子數(shù)有關(guān),可以使記錄方式從目前的二存儲(chǔ)變成多值存儲(chǔ),使存儲(chǔ)容量提高許多倍。 (4)三維多重體全息存儲(chǔ),利用某些光學(xué)晶體的光折變效應(yīng)記錄全息圖形圖像,包括二值的或有灰階的圖像信息,由于全息圖像對(duì)空間位置的敏感性,這種方法可以得到極高的存儲(chǔ)容量,并基于光柵空間相位的變化,體全息存儲(chǔ)器還有可能進(jìn)行選擇性擦除及重寫。 (5)利用當(dāng)代物理學(xué)的其它成就,包括光子回波時(shí)域相干光子存儲(chǔ)原理、光子俘獲存儲(chǔ)原理、共振熒光、超熒光和光學(xué)雙穩(wěn)態(tài)效應(yīng)、光子誘發(fā)
10、光致變色的光化學(xué)效應(yīng)、雙光子三維體相光致變色效應(yīng),以及借助許多新的工具和技術(shù),諸如掃描隧道顯微鏡(STM)、原子力顯微鏡(AFM)、光學(xué)集成技術(shù)及微光纖陣列技術(shù)等,提高存儲(chǔ)密度和構(gòu)成多層、多重、多灰階、高速、并行讀寫海量存儲(chǔ)系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)已證明目前的技術(shù)可使光存儲(chǔ)密度達(dá)到40100Gbitsin2。 二、光存儲(chǔ)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù) 1.高密、高效、高速的母盤刻錄技術(shù) 采用短波激光和大數(shù)值孔徑的物鏡,可使道間距減小,比特長度減小,從而可提高光盤的刻錄密度;采用脈寬調(diào)制,可顯著提高記錄效率。 2.DVD單面盤的精密注塑及雙盤的封裝技術(shù) 將DVD母盤
11、、模板生產(chǎn)線挑選出的合格模板,用精密注塑機(jī)注塑成形,制得的DVD半成品經(jīng)適當(dāng)冷卻,送入濺射室,根據(jù)不同要求,分別濺射金或鉛,然后進(jìn)行粘合劑旋涂、封裝、紫外光固化、在線檢測(cè)、商標(biāo)印刷等,制成DVD只讀光盤3背景怎么有顏色?.光盤記錄介質(zhì) DVD-RAM光盤是否穩(wěn)定可靠,記錄介質(zhì)是關(guān)鍵,而材料設(shè)計(jì)能否滿足高速存儲(chǔ)的要求,又取決于記錄介質(zhì)能否在兩個(gè)穩(wěn)定態(tài)之間實(shí)現(xiàn)快速可逆相變。國內(nèi)外傳統(tǒng)相變介質(zhì)材料設(shè)計(jì)都是基于激光的熱效應(yīng),信息寫入用液相快淬實(shí)現(xiàn);信息的擦除用晶核形成、晶粒長大來完成。由于熱效應(yīng)是能量積累過程,寫入一個(gè)比特需較長時(shí)間,約幾十納秒,而且介質(zhì)在經(jīng)歷幾十萬次的寫擦循環(huán)
12、后會(huì)出現(xiàn)信噪比下降的熱疲勞。 隨著記錄激光采用短波長,激光的熱效應(yīng)逐漸減弱,而激光光子的激發(fā)作用變得突出;所以新的材料設(shè)計(jì)基于激光的光效應(yīng)。對(duì)半導(dǎo)體類型介質(zhì)來講,寫入一個(gè)比特只要幾十皮秒,使記錄速率獲得數(shù)量級(jí)的提高。這種基于非線性光學(xué)雙穩(wěn)態(tài)變化效應(yīng)的記錄介質(zhì)稱為光雙穩(wěn)態(tài)記錄介質(zhì),它可以是無機(jī)材料,也可以是有機(jī)材料或無機(jī)-有機(jī)復(fù)合材料。 從信息存儲(chǔ)的角度看,一張以光形勢(shì)存儲(chǔ)的CD-ROM完全可以看成一種新型的紙。一張小小的塑料圓盤,其直徑不過12厘米(5英寸),重量不過20克,而存儲(chǔ)容量卻高達(dá)600多兆字節(jié)。如果單純存放文字,一張CD-ROM相當(dāng)于15萬張16開的紙,足以
13、容納數(shù)百部大部頭的著作。 但是,CD-ROM在記錄信息原理上卻與紙大相徑庭,CD-ROM盤上信息的寫入和讀出都是通過激光來實(shí)現(xiàn)的。激光通過聚焦后,可獲得直徑約為1微米(m)的光束。 據(jù)此,荷蘭飛利浦(Philips)公司的研究人員開始使用激光光束來進(jìn)行記錄和重放信息的研究。1972年,他們的研究獲得了成功,1978年投放市場(chǎng)。 最初的產(chǎn)品就是大家所熟知的激光視盤(LD,Laser Vision Disc)系統(tǒng)。從LD的誕生至今,光盤有了很大的發(fā)展,它經(jīng)歷了三個(gè)階段: (1)LD-激光視盤 (2)CD-DA激光唱盤(
14、3)CD-ROM 下面簡(jiǎn)單介紹這三個(gè)階段性的產(chǎn)品特點(diǎn)。 1. LD-激光視盤 它就是通常所說的LCD,直徑較大,為12英寸,兩面都可以記錄信息,但是它記錄的信號(hào)是模擬信號(hào)。模擬信號(hào)的處理機(jī)制是指模擬的電視圖像信號(hào)和模擬的聲音信號(hào)都要經(jīng)過FM(Frequency Modulation)頻率調(diào)制、線性疊加,然后進(jìn)行限幅放大。限幅后的信號(hào)以0.5微米寬的凹坑長短來表示。 2. CD-DA激光唱盤 LD雖然贏得了成功,但由于事先沒有制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),使它的開發(fā)和制作一開始就陷入昂貴的資金投入中。1982
15、年,由飛利浦公司和索尼(Sony)公司制定了CD-DA激光唱盤的紅皮書(Red Book)標(biāo)準(zhǔn)。由此,一種新型的激光唱盤誕生了。CD-DA激光唱盤記錄音響的方法與LD系統(tǒng)不同,CD-DA激光唱盤系統(tǒng)首先把模擬的音響信號(hào)進(jìn)行PCM(脈沖編碼調(diào)制)數(shù)字化處理,再經(jīng)過EFM(8-14位調(diào)制)編碼之后記錄到盤上。數(shù)字記錄代替模擬記錄的好處是:對(duì)干擾和噪聲不敏感;由于盤本身的缺陷、劃傷或沾污而引起的錯(cuò)誤可以校正。 3. CD-ROM CD-DA系統(tǒng)取得成功以后,這就使飛利浦公司和索尼公司很自然地想到,利用CD-DA作為計(jì)算機(jī)大容量只讀存儲(chǔ)器. 但要
16、把CD-DA作為計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器,還必須解決兩個(gè)重要問題: 建立適合于計(jì)算機(jī)讀寫的盤的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu); CD-DA誤碼率必須從現(xiàn)有的10-9 降低到10-12 以下。由此就產(chǎn)生了CD-ROM的黃皮書(Yellow Book)標(biāo)準(zhǔn)。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的 核心思想是:盤上的數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)塊的形式來組織,每塊都要有地址。這樣做后,盤上的數(shù)據(jù)就能從幾百兆字節(jié)的存儲(chǔ)空間上迅速找到。為了降低誤碼率,采用增加一種錯(cuò)誤檢測(cè)和錯(cuò)誤校正的方案。錯(cuò)誤檢測(cè)采用了循環(huán)冗余檢測(cè)碼,即所謂CRC;錯(cuò)誤校正采用里德-索洛蒙(Reed Solomon)碼。 黃皮書
17、確立了CD-ROM的物理結(jié)構(gòu),而為了使其能在計(jì)算機(jī)上完全兼容,后來又制定了CD-ROM的文件系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn),即ISO9660。 有了這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn),CD-ROM在全世界范圍內(nèi)得到了迅速推廣和愈來愈廣泛的應(yīng)用。 在80年代中期,光盤的發(fā)展非??欤群笸瞥隽薟ORM光盤、CD-ROM光盤、磁光盤(MOD)、相變光盤(PCD,Phase Change Disk)等新的品種。這些光盤的出現(xiàn),給信息革命帶來了很大的推動(dòng)。光盤的分類一只讀式光盤存儲(chǔ)器CD-ROM 自1985年P(guān)hilips和Sony公布了在光盤上記錄計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)的黃皮書以來,CD-ROM驅(qū)動(dòng)器便在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域得
18、到了廣泛的應(yīng)用。CD-ROM光盤不僅可交叉存儲(chǔ)大容量的文字、聲音、圖形和圖象等多種媒體的數(shù)字化信息,而且便于快速檢索,因此CD-ROM驅(qū)動(dòng)器已成為多媒體計(jì)算機(jī)中的標(biāo)準(zhǔn)配置之一。MPC標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)對(duì)CD-ROM的數(shù)據(jù)傳輸速率和所支持的數(shù)據(jù)格式進(jìn)行了規(guī)定。MPC 3標(biāo)準(zhǔn)要求CD-ROM驅(qū)動(dòng)器的數(shù)據(jù)傳輸率為600KB/秒(4倍速),并支持CD-ROM、CD-ROM XA、Photo CD、Video CD和CD-I等光盤格式。 CD-ROM是發(fā)行多媒體節(jié)目的優(yōu)選載體。原因是它的存儲(chǔ)容量大,制造成本低,大批量生產(chǎn)時(shí)每片不到5元人民幣。目前,大量的文獻(xiàn)資料、視聽材料、教育節(jié)目、影視節(jié)目、游戲、圖書、計(jì)算機(jī)軟
19、件等都通過CD-ROM來傳播 二一次寫光盤存儲(chǔ)器CD-R 信息時(shí)代的加速到來使得越來越多的數(shù)據(jù)需要保存,需要交換。由于CD-ROM是只讀式光盤,因此用戶自己無法利用CD-ROM對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行備份和交換。在CD-R刻錄機(jī)大批量進(jìn)入市場(chǎng)以前,用戶的唯一選擇就是采用可擦寫光盤機(jī)。 可擦寫光盤機(jī)根據(jù)其記錄原理的不同,有磁光驅(qū)動(dòng)器MO和相變驅(qū)動(dòng)器PD。雖然這兩種產(chǎn)品較早進(jìn)入市場(chǎng),但是記錄在MO或PD盤片上的數(shù)據(jù)無法在廣泛使用的CD-ROM驅(qū)動(dòng)器上讀取,因此難以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)分發(fā),更不可能制作自己的CD、VCD或CD-ROM節(jié)目。 CD-R的出現(xiàn)適時(shí)地解決了上述問題,CD-R是英文CD Recordabl
20、e的簡(jiǎn)稱,中文簡(jiǎn)稱刻錄機(jī)。CD-R標(biāo)準(zhǔn)(橙皮書)是由Philips公司于1990年制定的,目前已成為工業(yè)界廣泛認(rèn)可的標(biāo)準(zhǔn)。CD-R的另一英文名稱是CD-WO(Write Once ),顧名思義,就是只允許寫一次,寫完以后,記錄在CD-R盤上的信息無法被改寫,但可以象CD-ROM盤片一樣,在CD-ROM驅(qū)動(dòng)器和CD-R驅(qū)動(dòng)器上被反復(fù)地讀取多次。 CD-R盤與CD-ROM盤相比有許多共同之處,它們的主要差別在于CD-R盤上增加了一層有機(jī)染料作為記錄層,反射層用金,而不是CD-ROM中的鋁。當(dāng)寫入激光束聚焦到記錄層上時(shí),染料被加熱后燒溶,形成一系列代表信息的凹坑。這些凹坑與CD-ROM盤上的凹坑類似
21、,但CD-ROM盤上的凹坑是用金屬壓模壓出的。 CD-R驅(qū)動(dòng)器中使用的光學(xué)讀/寫頭與CD-ROM的光學(xué)讀出頭類似,只是其激光功率受寫入信號(hào)的調(diào)制。CD-R驅(qū)動(dòng)器刻錄時(shí),在要形成凹坑的地方,半導(dǎo)體激光器的輸出功率變大;不形成凹坑的地方,輸出功率變小。在讀出時(shí),與CD-ROM一樣,要輸出恒定的小功率。 通常,CD-ROM除了要符合黃皮書以外,還要遵照一個(gè)附加的國際標(biāo)準(zhǔn):ISO9660。這是因?yàn)楫?dāng)初Philips和Sony沒有定義CD-ROM的文件結(jié)構(gòu),而且各種計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)也只規(guī)定了該操作系統(tǒng)下的硬盤和軟盤文件結(jié)構(gòu),使得不同廠家生產(chǎn)的CD-ROM具有不同的文件結(jié)構(gòu),曾經(jīng)一度引起了混亂。后來,ISO
22、 9660規(guī)定了CD-ROM的文件結(jié)構(gòu),Microsoft公司很快就為CD-ROM開發(fā)了設(shè)備驅(qū)動(dòng)軟件MSCDEX,使得不同生產(chǎn)廠家的CD-ROM在不同的操作系統(tǒng)環(huán)境下都能彼此兼容,就象該操作系統(tǒng)下的另外一個(gè)邏輯驅(qū)動(dòng)器目錄或磁盤。 CD-R的發(fā)展已有很多年的歷史,但是也還存在上述類似的問題。我們無法在DOS或Windows環(huán)境下對(duì)CD-R驅(qū)動(dòng)器直接進(jìn)行讀寫,而是要依賴于CD-R生產(chǎn)廠家提供的刻錄軟件。大多數(shù)刻錄軟件的用戶界面并不直觀,而且系統(tǒng)安裝設(shè)置也比較繁瑣,給用戶的使用帶來很多麻煩和障礙。 為了改變這一狀況,國際標(biāo)準(zhǔn)化組織下的OSTA(光學(xué)存儲(chǔ)技術(shù)協(xié)會(huì))最近制定了CD-UDF通用磁盤格式,只
23、要對(duì)每一種操作系統(tǒng)開發(fā)相應(yīng)的設(shè)備驅(qū)動(dòng)軟件或擴(kuò)展軟件,就可使操作系統(tǒng)將CD-R驅(qū)動(dòng)器看作為一個(gè)邏輯驅(qū)動(dòng)器。采用CD-UDF的CD-R刻錄機(jī)會(huì)使用戶感到,使用CD-R備份文件就如同使用軟盤或硬盤一樣方便。用戶可以直接使用DOS命令對(duì)CD-R進(jìn)行讀寫操作,如果用戶使用如Windows Explorer這樣的圖形文件管理軟件,可將文件拖曳或投入(drag and drop)到CD-R刻錄機(jī)中,就可將文件課錄到CD-R盤上。 CD-UDF也是溝通ISO9660與DVD-UDF文件結(jié)構(gòu)的橋梁,采用CD-UDF文件結(jié)構(gòu)的CD-R盤可在DVD-ROM驅(qū)動(dòng)器上讀出。 Philips公司推出的第四代CDD2600
24、刻錄機(jī)首先采用了CD-UDF文件格式,并可在Windows 環(huán)境下即插即用,使CD-R技術(shù)的發(fā)展步入了一個(gè)新的里程。 三可擦寫光盤存儲(chǔ)器 1MO可擦寫光盤存儲(chǔ)器 MO是英文Magnet-Optical的縮寫,是指利用激光與磁性共同作用的結(jié)果記錄信息的光磁盤。MO盤用來存儲(chǔ)信息的媒體與軟磁盤相似,但其信息記錄密度和容量卻比軟磁盤高的多。這是由于記錄時(shí)在盤的上面施加磁場(chǎng),而在盤下面用激光照射。磁場(chǎng)作用于盤面上的區(qū)域比較大,而激光通過光學(xué)系統(tǒng)聚焦于盤面的光點(diǎn)直徑只有12微米。在受光區(qū)域,激光的光能轉(zhuǎn)化為熱能,并使磁性層受熱而變的不穩(wěn)定,即變的易受磁場(chǎng)影響。這樣,在直徑只有12微米的極小區(qū)域內(nèi)就可記錄
25、下一個(gè)單位的信息。通常的磁性記錄方式存儲(chǔ)一個(gè)單位的信息時(shí),要占用相當(dāng)大的區(qū)域,因而磁道也相應(yīng)變寬,盤上記錄信息的總量也就很小。 MO盤片雖然比硬盤和軟盤便宜和耐用,但是與CD-R盤片相比就顯得比較昂貴了。MO的致命缺點(diǎn)是不能用普通CD-ROM驅(qū)動(dòng)器讀出,因而不能滿足信息社會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)進(jìn)行交換和數(shù)據(jù)分發(fā)的要求,在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)建設(shè)不發(fā)達(dá)的地方,這一問題日驅(qū)突出和嚴(yán)重。 2可擦寫光盤存儲(chǔ)器CD-RW 為了使可擦寫相變光盤與CD-ROM和CD-R兼容,早在1995年4月,飛利浦公司就提出了與CD-ROM和CD-R兼容的相變型可擦寫光盤驅(qū)動(dòng)器CD-E(CD Erasable)。CD-E得到了包括IB
26、M、HP、Mitsubishi 、Mitsumi、松下電器、Sony、3M以及Olympus等公司的支持。1996年10月,Philips、Sony、HP、Mitsubishi和Ricoh五家公司共同宣布了這一新的可擦寫CD標(biāo)準(zhǔn),并將CD-E更名為CD-RW(CD-ReWritable)。CD-RW標(biāo)準(zhǔn)的制定標(biāo)志著工業(yè)界可以開發(fā)并向市場(chǎng)提供這種新產(chǎn)品。 CD-RW兼容CD-ROM和CD-R,CD-RW驅(qū)動(dòng)器允許用戶讀取CD-ROM、CD-R和CD-RW盤,刻錄CD-R盤,擦除和重寫CD-RW盤。由于CD-RW采用CD-UDF文件結(jié)構(gòu),因此CD-RW可作為一臺(tái)海量軟盤驅(qū)動(dòng)器使用,也可在DVD-R
27、OM驅(qū)動(dòng)器讀取,具有更廣泛的應(yīng)用前景。 MO雖然有不少特點(diǎn),但是它們只能被其它同類驅(qū)動(dòng)器讀取,不能在廣泛流行的CD-ROM上使用。MO沒有市場(chǎng)共享性,購買者只是將它們用于數(shù)據(jù)備份,因此難以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)分發(fā),更不可能制作自己的CD、VCD或CD-ROM節(jié)目。 因此MO很難在市場(chǎng)上流行起來。 CD-R是可記錄光盤市場(chǎng)上的后起之秀,雖然只能刻錄一次,但由于它與廣泛使用的CD-ROM兼容,并具有較低的記錄成本和很高的數(shù)據(jù)可靠性贏得了眾多計(jì)算機(jī)用戶的普遍歡迎。CD-R目前是各種光盤存儲(chǔ)產(chǎn)品中發(fā)展最迅猛的一種,。CD-R刻錄機(jī)的價(jià)格相對(duì)幾年前已下跌了很大幅度。在國外,CD-R刻錄機(jī)正在逐步取代CD-
28、ROM驅(qū)動(dòng)器而成為計(jì)算機(jī)的一種標(biāo)準(zhǔn)配置。 CD-RW是一個(gè)已經(jīng)得到眾多公司和用戶普遍支持的可擦寫光盤標(biāo)準(zhǔn)。由于CD-RW仍沿用了CD的EFM調(diào)制方式和CIR檢糾錯(cuò)方法,CD-RW盤與CD-ROM盤具有相同的物理格式和邏輯格式,因此CD-RW驅(qū)動(dòng)器與CD-R驅(qū)動(dòng)器的光學(xué)、機(jī)械、及電子部分類似,一些零部件甚至可以互換,這將大大節(jié)省CD-RW的開發(fā)和生產(chǎn)費(fèi)用,降低CD-RW驅(qū)動(dòng)器的成本,使CD-RW未來就能迅速在可擦寫光盤產(chǎn)品市場(chǎng)占有一定的份額。光盤技術(shù)的發(fā)展與展望-光電技術(shù)光盤技術(shù)的發(fā)展與展望光盤技術(shù)的發(fā)展 光盤的結(jié)構(gòu)CD光盤的結(jié)構(gòu)尺寸如圖所示字號(hào)怎么變了?。CD光盤的直徑是12Omm、厚度為1.
29、2mm、重量為15g、光盤的中心孔直徑為15mm,節(jié)目從內(nèi)圈5Omm。開始到百徑為116mm處結(jié)束。播放時(shí)間最長為74min。光盤由透明塑料PCC聚碳酸酷基片做成,由襯底層、反射層及保護(hù)層和最上面的商標(biāo)層組成。光盤的信息是通過激光反射原理從信息面通過透明塑料來讀取的。在反射層中有四凸坑來表示的信息。當(dāng)激的激光束照射這些凹凸坑時(shí),產(chǎn)生強(qiáng)弱不同的反射光,再將這些反射光變?yōu)榇笮〔煌碾娏鳎?jīng)解碼還原成信號(hào)。光盤的信息坑長為0.93.2m,信息坑寬為0.5m,信息坑深為0.11m,信息紋跡間距為1.6m。DVD光盤結(jié)構(gòu)DVD(Digital Versatile Disk,數(shù)字多功能光碟,也稱作 Dig
30、ital Video Disk,數(shù)字影像光碟),以其影院級(jí)的音像效果,支持多語音、多字幕、多視角及強(qiáng)大的交互功能,將視聽享受帶到非VCD所能比擬的層次。DVD采用MPEG2的高畫質(zhì)壓縮算法,原版DVD的信號(hào)源是高達(dá)1000多線的電影原始拷貝轉(zhuǎn)成的數(shù)字式Beatcam帶,所以可以輕易達(dá)到520線的解析度。而原版DVD影碟聲音部分幾乎全部采用5.1聲道的數(shù)字環(huán)繞立體聲方式(DOLBY DIGITAL 5.1,俗稱AC-3)或者更高檔的DTS壓縮算法錄制,完全不同于以往對(duì)兩聲道立體聲進(jìn)行模擬環(huán)繞聲的播放方式。均有全頻寬大的動(dòng)態(tài)表現(xiàn)(超重低音除外),組成影音雙全的影院效果,使用戶獲得真正家庭影院的享受
31、。一、DVD的格式DVD盤片都是由上下兩片片基組成,每片片基上最多可以容納兩層數(shù)據(jù),DVD光頭能夠通過調(diào)整焦距來讀取這兩層數(shù)據(jù)。在制作過程中,把數(shù)據(jù)讀取面向外,兩片片基粘合在一起,就成了一盤完整的DVD盤片。一般市面上出售的DVD碟,包裝上都注明了DVD的格式,常見的有D9、D5等。不同的格式除了DVD碟片制造工藝上的差別以外,跟影片的質(zhì)量也密切相關(guān)。1、D5:?jiǎn)蚊鎲螌樱⊿ingle Sided / Single Layer)容量約4.7GBD5格式的DVD影碟是把所有資料存放在一面DVD碟片上,另一面印上影片的資料作封面。DVD機(jī)的激光頭由DVD碟片的圓芯開始,一直向圓周讀出去。相比而言,D
32、5格式的DVD(單面單層),存儲(chǔ)數(shù)據(jù)量最少,相應(yīng)壓縮比率較高,其音頻、視頻效果也受影響。2、D9:?jiǎn)蚊骐p層(Single Sided / Dual Layer)容量約8.5GBD9格式采用兩層來存放數(shù)據(jù)。和D5格式不同,D9雖然也只有一面可讀,但這一面是兩層的(容量大了一倍)。播放時(shí)激光頭由D9碟片的圓芯開始,一直向外圓周讀出去,當(dāng)讀完第一層后,激光頭會(huì)自動(dòng)調(diào)整焦距穿透第一層,到達(dá)第二層后,激光頭再由圓周開始向內(nèi)圓芯讀回去,直到讀完第二層為止。對(duì)于同一部電影來說,D9比起D5格式存儲(chǔ)空間變大了,效果自然會(huì)有所提升。3、D10:雙面單層(Double Sided / Single Layer)容
33、量約9.4GBD10是雙面單層,就是兩面都同時(shí)存放資料,A面存放一層資料,B面同樣存放一層資料。觀看D10時(shí),要翻轉(zhuǎn)碟片,才能繼續(xù)觀看。4、D14:雙面多層(Double Side / Multiple Layer)容量約13GBD14是以兩面三層來記錄數(shù)據(jù)的,第一面是雙層,而第二面是單層。5、D18:雙面雙層(Double Sided / Double Layer)容量約17GBD18 合共擁有兩面四層的空間去記錄數(shù)據(jù),能把壓縮率減到最低,效果也最為突出。二、DVD區(qū)碼的限制現(xiàn)行DVD影片的保護(hù)措施(區(qū)碼的限制)是由美國八大影業(yè)所提出,將DVD影片分成6區(qū)來發(fā)行,最主要就是要保護(hù)經(jīng)銷商與代理
34、商的權(quán)益,杜絕產(chǎn)品的水貨及平行輸入的問題。DVD區(qū)碼總共可以區(qū)分為六個(gè)不同的區(qū)域,以下是詳細(xì)的DVD分區(qū)說明表。第一區(qū):美國、加拿大地區(qū)第二區(qū):日本、歐洲、南非、中東(包含埃及)第三區(qū):東亞地區(qū)以及東南亞地區(qū)(包含中國臺(tái)灣省、中國香港特別行政區(qū))第四區(qū):紐澳、太平洋群島、中南美洲、加勒比海地區(qū)第五區(qū):前蘇聯(lián)共和國、非洲(包含北韓、蒙古)第六區(qū):中國大陸地區(qū)DVD區(qū)碼的限制可以區(qū)分為兩種方式,一種稱為RPC2,是以硬件控制區(qū)域碼,DVD-ROM硬件制造廠商在DVD-ROM生產(chǎn)時(shí)就已經(jīng)將DVD-ROM限定,使用者只可以更換五次區(qū)碼,所以當(dāng)你在使用時(shí)必須注意選擇適合的DVD影片,當(dāng)區(qū)域碼修改超過五次
35、后,可能就得要送回原制造廠商刷新,否則即使重新安裝系統(tǒng)也無法再更改區(qū)域碼。而另一種稱為RPC1,這時(shí)硬體就沒有區(qū)域碼的限制,而是由軟體控制。如:PowerDVD允許使用者可作5次區(qū)域碼的修改,此后,PowerDVD就會(huì)鎖住在你最后一次播放的影片區(qū)域,而不能再做區(qū)碼的更改,除非重新安裝操作系統(tǒng)。三、DVD光盤的文件結(jié)構(gòu)通常情況下DVD光盤上會(huì)有2個(gè)文件夾:AUDIO_TS和VIDEO_TS,由于AUDIO_TS是保留給DVD版的激光唱片DVD-AUDIO所使用,所以在DVD影片光盤中這個(gè)文件夾是空的;而VIDEO_TS中則保存著影片所有的視頻音頻和字幕信息。1、VOB文件在VIDEO_TS文件夾
36、中,VOB(Video OBjects,視頻目標(biāo)文件)文件用來保存DVD影片中的視頻數(shù)據(jù)流、音頻數(shù)據(jù)流、多語言字幕數(shù)據(jù)流以及供菜單和按鈕使用的畫面數(shù)據(jù)。由于一個(gè)VOB文件中最多可以保存1個(gè)視頻數(shù)據(jù)流,9個(gè)音頻數(shù)據(jù)流和32個(gè)字幕數(shù)據(jù)流,所以DVD影片也就可以擁有最多9種語言的伴音和32種語言的字幕。2、IFO文件IFO(InFOrmation 信息文件):IFO文件用來控制VOB文件的播放。文件中保存有怎樣以及何時(shí)播放VOB文件中數(shù)據(jù)的控制信息,比如段落的起始時(shí)間,音頻數(shù)據(jù)流的位置,字幕數(shù)據(jù)流的位置等信息。DVD機(jī)或者播放軟件通過讀取IFO文件才能把組成DVD影片的各種數(shù)據(jù)有機(jī)地結(jié)合起來進(jìn)行播放
37、,可見IFO在DVD的播放中,作用非常關(guān)鍵。3、BUP文件BUP(BackUP 備份文件):BUP文件和IFO文件的內(nèi)容完全相同,是IFO文件的備份。由于IFO文件對(duì)于保證影片的正常播放非常重要,所以需要對(duì)其保留一個(gè)副本,以備在IFO文件的讀取發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)仍然可以通過讀取BUP文件來得到相應(yīng)的信息。在每一個(gè)DVD光盤中都應(yīng)該有視頻管理器(VMG),存放在VIDEO_TS.IFO文件中,它保存光盤的全局信息。用于顯示菜單的數(shù)據(jù)保存在VIDEO_TS.VOB文件中。當(dāng)DVD光盤插入到光驅(qū)中時(shí),播放器首先顯示這個(gè)菜單。除了目錄信息部分以“VIDEO_TS.VOB”為文件名以外,主要文件都以VTS_xx
38、_y格式作為文件名,xx是標(biāo)題編號(hào)(從01到99);y是區(qū)段編號(hào)(從0到9)。由于在微軟操作系統(tǒng)中,單個(gè)文件最大只能有1GB,因此大多數(shù)影片都是保存在多個(gè)文件中的。記錄正片數(shù)據(jù)的文件都擁有相同的標(biāo)題編號(hào)。 四、DVD的標(biāo)識(shí) 標(biāo)準(zhǔn)DVD-Video激光視盤片(如圖2) 標(biāo)準(zhǔn)DVD-Video激光視盤片 表示光盤片中的影音數(shù)據(jù)文件完全符合DVD-Video的規(guī)格標(biāo)準(zhǔn),可以在 DVD 激光視盤機(jī)上播放。 Dolby AC-3 標(biāo)示(如圖3)Dolby AC-3 標(biāo)示 &
39、#160; 表示DVD光盤內(nèi)的音訊數(shù)據(jù)是使用AC-3(5.1聲道)編碼處理,如果你的DVD播放機(jī)擁有AC-3譯碼器,再外接六只喇叭時(shí),就可以直接享受Dolby身歷其境的環(huán)繞音效。除了這個(gè)符號(hào),DTS、MPEG2等標(biāo)識(shí)也會(huì)出現(xiàn)。 影片分級(jí)標(biāo)示(如圖4)影片分級(jí)標(biāo)示 這個(gè)圖標(biāo)說明此DVD光盤的內(nèi)容分級(jí),原版DVD-Video的影片大多采用美國的電影分級(jí)制度。將影片區(qū)分成G、PG、PG-13、R、NC-17共5級(jí)。 多語音播放(如圖5)多語音播放
40、 此圖標(biāo)中的數(shù)字表示了此DVD影片中所包含的語言版本數(shù)目。在這個(gè)例子中,影片中共包括了2種不同版本。 多字幕播放(如圖6)多字幕播放 這個(gè)圖標(biāo)中的數(shù)字“3” 表示光盤數(shù)據(jù)中提供了3 種不同語言的字幕版本。如果你英文不太好,可得注意選擇有中文字幕的。 多視角播放(Multi-Angle)(如圖7)多視角播放(Multi-Angle) 表示DVD光盤影片中提供了多個(gè)不同的拍攝角度供您選擇。角度愈多,欣賞的方式也就愈有彈性。
41、; 視訊系統(tǒng)及區(qū)碼限制(如圖8)視訊系統(tǒng)及區(qū)碼限制 一般來說,這上下兩個(gè)圖示會(huì)放在一起。目前全球視訊系統(tǒng)可以分為NTSC系統(tǒng)及PAL系統(tǒng),美國與中國臺(tái)灣是采用NTSC系統(tǒng);歐洲與中國大陸則采用PAL系統(tǒng)。而地球內(nèi)的文字代表了DVD影片的分區(qū),ALL 表示全區(qū)未鎖碼資料;若地球中的標(biāo)示為數(shù)字“3”則表示這部DVD影片屬于第三區(qū)。光盤工作原理我們常說的CD實(shí)際上是Compactdiscs的縮寫。不管其存儲(chǔ)的是音樂(Audio)、數(shù)據(jù)(Data)還是其它多媒體視頻文件(Video)等,所有數(shù)據(jù)都經(jīng)過數(shù)字化處理變成"0"與"1"
42、;,其所對(duì)應(yīng)的就是光盤上的Pits(凹點(diǎn))和Lands(平面)。 所有的Pits都有著相同的深度與長度。一個(gè)Pits大約只有半微米寬,大概就是五百粒氫原子的長度。而一張CD光盤上大約有28億個(gè)這樣的Pits。當(dāng)激光映射到盤片上時(shí),如果是照在Lands上,那么就會(huì)有70到80激光被反射回;如果照在Pits上,就無法反射回激光。根據(jù)反射和無反射的情況,光盤驅(qū)動(dòng)器就可以解讀"0"或"1"的數(shù)字編碼了。所以 光盤的工作離不開光驅(qū)。光盤驅(qū)動(dòng)器的基本結(jié)構(gòu)光驅(qū)由機(jī)械器件行間距怎么也不對(duì)了!、電子器件和光學(xué)器件三部分組成。其結(jié)構(gòu)包括光盤頭、激光器、光電檢測(cè)器、光學(xué)器件和
43、伺服控制系統(tǒng)等。 1光盤頭 光盤頭是光盤的讀出系統(tǒng),它發(fā)射出來的激光束照射到光盤的凹凸反光面上,被反光層反射后,經(jīng)光電檢測(cè)器將反射回的激光束轉(zhuǎn)換為電信號(hào),再經(jīng)電子線路處理后得到信號(hào)編碼,編碼經(jīng)譯碼后便得到讀出的數(shù)據(jù)。 光盤頭得到從光盤表面反射回的激光束信號(hào),還可判斷出聚焦誤差、光道跟蹤誤差,這些誤差信號(hào)使聚焦伺服系統(tǒng)和徑向光道跟蹤伺服系統(tǒng)動(dòng)作,將激光束調(diào)整到最佳位置。 2激光器 激光器由激光二極管和聚焦透鏡等組成。砷
44、化鎵半導(dǎo)體激光器可發(fā)射出波長為0.78µm、輸出功率為0.5mW的激光束。 3光電檢測(cè)器 光電檢測(cè)二極管將從光盤表面反射回的激光束轉(zhuǎn)換為電信號(hào),由電信號(hào)強(qiáng)弱的變化,便可檢測(cè)出該信號(hào)是來自光盤的凹區(qū)、凸區(qū)還是兩區(qū)交界處,并得到聚焦誤差、光道跟蹤誤差及速度誤差等,從而由伺服控制系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整。 4光學(xué)器件 包括光柵、激光束分離器、放大鏡等,準(zhǔn)直透鏡將激光束變成圓柱形光束。激光束分離器(半反鏡)使反射回的激光束射向光電檢測(cè)二極管,物鏡由音圈電機(jī)帶動(dòng)
45、下上下移動(dòng)和沿盤片的徑向微量移動(dòng),使激光束焦點(diǎn)始終落在光盤的光道上。 5伺服控制系統(tǒng) 在光盤驅(qū)動(dòng)器中,有三個(gè)基本伺服控制系統(tǒng):聚焦伺服系統(tǒng)、徑向光道跟蹤伺服系統(tǒng)和光盤轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)。 (1)聚焦伺服系統(tǒng)的目的是進(jìn)行自動(dòng)聚焦。聚焦誤差檢出方式一般采用非點(diǎn)收差法,非點(diǎn)收差法就是根據(jù)光盤反射面位置的變化,反射光的聚焦位置移動(dòng),通過圓柱面透鏡對(duì)投影光形狀進(jìn)行變化,用4分割PD差動(dòng)檢出。利用該誤差信號(hào)去控制光學(xué)頭中的音圈電機(jī),音圈電機(jī)帶動(dòng)物鏡上下移動(dòng),使激光束焦點(diǎn)(直徑約1µm)始終落在光
46、盤的信息面上。 聚焦誤差檢出信號(hào)=(A+C)-(B+D)/(A+B+C+D) (2)徑向光道跟蹤伺服系統(tǒng)的目的是使激光束始終落在光盤的光道上。由于光盤上光道很密(每英寸16000條),若光學(xué)頭的激光束徑向移動(dòng)讀另一光道信息時(shí),有可能會(huì)使激光束移動(dòng)到兩光道之間,而未對(duì)準(zhǔn)光道。徑向光道跟蹤伺服系統(tǒng)采用了與聚焦伺服系統(tǒng)同一個(gè)音圈電機(jī),此電機(jī)不但可以上下移動(dòng),還可以沿光盤徑向微量移動(dòng)。所以物鏡也可作徑向微量移動(dòng),以使得激光束始終落在光盤的光道上。 尋道誤差檢出信號(hào)=(A+B)-(C+D)/(A+
47、B+C+D) (3)光盤轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)的目的是用來控制光盤的轉(zhuǎn)速。光盤轉(zhuǎn)速的快慢是通過單位時(shí)間讀出的編碼多少來得知的,當(dāng)讀出的編碼比標(biāo)定的多時(shí),表示轉(zhuǎn)速快了,反之轉(zhuǎn)速慢了。因而,可用這信號(hào)去控制光盤驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速,使其保持在要求的速度上。 為了獲得較高的數(shù)據(jù)傳輸率,光驅(qū)多采用CAV和PCAV的數(shù)據(jù)讀取技術(shù)和一光多道技術(shù)。 CAV(恒定角速度)技術(shù)采用始終恒定的馬達(dá)速度讀取光盤數(shù)據(jù),使其外圈的數(shù)據(jù)傳輸率大大提高。高倍速光驅(qū)的標(biāo)稱值如52X,是指CAV技術(shù)所能達(dá)到的最大數(shù)據(jù)傳輸率為52倍速,
48、即7800Kbit/s。 PCAV(部分恒定角速度)技術(shù)則是早期低速(12速以下)光驅(qū)采用的CLV(恒定線速度,即保持單位時(shí)間讀出的編碼不變)技術(shù)和CAV技術(shù)的結(jié)合,讀取內(nèi)圈數(shù)據(jù)時(shí)用CLV方式,此時(shí)轉(zhuǎn)速很快。而當(dāng)馬達(dá)的速度達(dá)到一定速度向外圈讀取時(shí),則采用CAV方式達(dá)到最大的讀取速度,保持內(nèi)外圈數(shù)據(jù)讀取的穩(wěn)定。24X以上的光驅(qū)都普遍采用CAV和PCAV的數(shù)據(jù)讀取方式。“一光多道”技術(shù)是激光束可以同時(shí)閱讀光盤上的多條光道,因此,它比普通的單束技術(shù)讀取信息范圍大。而且,它所增加的數(shù)據(jù)傳輸率在整個(gè)光盤上都是恒定的。光盤驅(qū)動(dòng)器讀盤原理
49、; 從激光器發(fā)出的激光束經(jīng)透鏡準(zhǔn)直和聚焦后,射向光盤鋁反射層。當(dāng)激光束照射到光盤的凹槽邊界時(shí),反射光束強(qiáng)弱發(fā)生變化,這時(shí)讀出的為“1”數(shù)據(jù)信息,反之,當(dāng)激光照射到槽底或凸面的平坦部分時(shí),反射光強(qiáng)度沒有變化,認(rèn)為讀出的是“0”數(shù)據(jù)信息。反射光導(dǎo)入光電檢測(cè)二極管,由光電檢測(cè)二極管根據(jù)反射光的強(qiáng)弱不同轉(zhuǎn)換為用1、0表示的電信號(hào)。從而得到光盤中存儲(chǔ)的編碼信息,編碼信息再經(jīng)譯碼后,便可得到其所存的信息狀態(tài)。圖8-9給出了讀盤過程中光束路徑的變化。激光頭是光驅(qū)的心臟,也是最精密的部分。它主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的讀取工作,因此在清理光驅(qū)內(nèi)部的時(shí)候要格外小心。激光頭主要包括:激光發(fā)生器(又稱激光二極管),半反光棱鏡,物
50、鏡,透鏡以及光電二極管這幾部分。當(dāng)激光頭讀取盤片上的數(shù)據(jù)時(shí),從激光發(fā)生器發(fā)出的激光透過半反射棱鏡,匯聚在物鏡上,物鏡將激光聚焦成為極其細(xì)小的光點(diǎn)并打到光盤上。此時(shí),光盤上的反射物質(zhì)就會(huì)將照射過來的光線反射回去,透過物鏡,再照射到半反射棱鏡上。此時(shí),由于棱鏡是半反射結(jié)構(gòu),因此不會(huì)讓光束完全穿透它并回到激光發(fā)生器上,而是經(jīng)過反射,穿過透鏡,到達(dá)了光電二極管上面。由于光盤表面是以突起不平的點(diǎn)來記錄數(shù)據(jù),所以反射回來的光線就會(huì)射向不同的方向。人們將射向不同方向的信號(hào)定義為“0”或者“1”,發(fā)光二極管接受到的是那些以“0”,“1”排列的數(shù)據(jù),并最終將它們解析成為我們所需要的數(shù)據(jù)。 在激光頭讀取數(shù)據(jù)的整個(gè)
51、過程中,尋跡和聚焦直接影響到光驅(qū)的糾錯(cuò)能力以及穩(wěn)定性。尋跡就是保持激光頭能夠始終正確地對(duì)準(zhǔn)記錄數(shù)據(jù)的軌道。當(dāng)激光束正好與軌道重合時(shí),尋跡誤差信號(hào)就為0,否則尋跡信號(hào)就可能為正數(shù)或者負(fù)數(shù),激光頭會(huì)根據(jù)尋跡信號(hào)對(duì)姿態(tài)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。如果光驅(qū)的尋跡性能很差,在讀盤的時(shí)候就會(huì)出現(xiàn)讀取數(shù)據(jù)錯(cuò)誤的現(xiàn)象,最典型的就是在讀音軌的時(shí)候出現(xiàn)的跳音現(xiàn)象。所謂聚焦,就是指激光頭能夠精確地將光束打到盤片上并受到最強(qiáng)的信號(hào)。當(dāng)激光束從盤片上反射回來時(shí)會(huì)同時(shí)打到4個(gè)光電二極管上。它們將信號(hào)疊加并最終形成聚焦信號(hào)。只有當(dāng)聚焦準(zhǔn)確時(shí),這個(gè)信號(hào)才為0,否則,它就會(huì)發(fā)出信號(hào),矯正激光頭的位置。聚焦和尋道是激光頭工作時(shí)最重要的兩項(xiàng)性
52、能,我們所說的讀盤好的光驅(qū)都是在這兩方面性能優(yōu)秀的產(chǎn)品。目前,市面上英拓等少數(shù)高檔光驅(qū)產(chǎn)品開始使用步進(jìn)馬達(dá)技術(shù),通過螺旋螺桿傳動(dòng)齒輪,使得1/3尋址時(shí)間從原來85ms降低到75ms以內(nèi),相對(duì)于同類48速光驅(qū)產(chǎn)品82ms的尋址時(shí)間而言,性能上得到明顯改善。 而且光驅(qū)的聚焦與尋道很大程度上與盤片本身不無關(guān)系。目前市場(chǎng)上不論是正版盤還是盜版盤都會(huì)存在不同程度的中心點(diǎn)偏移以及光介質(zhì)密度分布不均的情況。當(dāng)光盤高速旋轉(zhuǎn)時(shí),造成光盤強(qiáng)烈震動(dòng)的情況,不但使得光驅(qū)產(chǎn)生風(fēng)噪,而且迫使激光頭以相應(yīng)的頻率反復(fù)聚焦和尋跡調(diào)整,嚴(yán)重影響光驅(qū)的讀潘小過于使用壽命。在36X-44X的光驅(qū)產(chǎn)品中,普遍采用了全鋼機(jī)芯技術(shù),通過重
53、物懸垂實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)移。但面對(duì)每分鐘上萬轉(zhuǎn)的高速產(chǎn)品,全鋼機(jī)芯技術(shù)顯得有些無能為力,市場(chǎng)上已經(jīng)推出了以ABS技術(shù)為核心的英拓等光驅(qū)產(chǎn)品。ABS技術(shù)主要是通過在光盤托盤下配置一副鋼珠軸承,當(dāng)光盤出現(xiàn)震動(dòng)時(shí),鋼珠會(huì)在離心力的作用下滾動(dòng)到質(zhì)量較輕的部分進(jìn)行填補(bǔ),以起到瞬間平衡的作用,從而改善光驅(qū)性能。 光驅(qū)的度盤速度 CD-ROM速度的提升發(fā)展非???,去年24X產(chǎn)品還是主流,如今48X光驅(qū)也已經(jīng)逐步普及了。值得注意的是,光驅(qū)的速度都是標(biāo)稱的最快速度,這個(gè)數(shù)值是指光驅(qū)在讀取盤片最外圈時(shí)的最快速度,而讀內(nèi)圈時(shí)的速度要低于標(biāo)稱值,大約在24X的水平?,F(xiàn)在很多光驅(qū)產(chǎn)品在遇到偏心盤、低反射盤時(shí)采用階梯性自動(dòng)減速
54、的方式,也就是說,從48X到32X再到24X/16X,這種被動(dòng)減速方式嚴(yán)重影響主軸馬達(dá)的使用壽命。值得慶幸的是,筆者最近倒是在英拓光驅(qū)上找到了“一指降速”的功能設(shè)置。按住前控制面板上Eject鍵2秒鐘,光驅(qū)就會(huì)直接地從最高速自動(dòng)減速到16X,避免了機(jī)芯器件不必要的磨損,延長了光驅(qū)的使用壽命。同樣,再次按下Eject鍵2秒鐘,光驅(qū)將恢復(fù)度盤速度,提升到48X。 此外,緩沖區(qū)大小,尋址能力同樣起著非常大的作用。筆者認(rèn)為,以目前的軟件應(yīng)用水平而言,對(duì)光驅(qū)速度的要求并不是很苛刻,48X光驅(qū)產(chǎn)品在一段時(shí)間內(nèi)完全能夠滿足使用需要。因?yàn)槟壳斑€沒有哪個(gè)軟件要求安裝時(shí)使用32X以上的光驅(qū)產(chǎn)品。此外,CD-ROM作為數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)介質(zhì),使用率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低
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