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光存�(chǔ)�
閱讀�13413�(shí)間:2011-01-11 16:38:33

  �存儲(chǔ)��(jiǎn)稱光�(pán),廣義的�(lái)�(shuō)是是由光�(pán)�(qū)�(dòng)器和��(pán)�組成的光�(pán)�(qū)�(dòng)系統(tǒng),是近年來(lái)頗受重視的一種外存設(shè)�,更是多媒體�(jì)算機(jī)不可缺少的設(shè)�。在光存�(chǔ)技�(shù)中,利用光盤(pán)上的凹坑或變性來(lái)保存�(shù)�(jù),用�激光頭光驅(qū)�(lái)讀�(xiě)�(shù)�(jù)。光�(pán)用帶金屬反射層的塑料聚合物制成,輕便又結(jié)�(shí),而且防磁、防水和防摔�

工作原理

  CD、DVD、HD DVD和BD等光�(pán)(Optical disc�,都采用了類似的�(pán)片與光道�(jié)�(gòu),以及數(shù)�(jù)表示與讀�(xiě)方法�

  l     �(pán)片結(jié)�(gòu)與讀�

 ?。ㄖ蛔x)光�(pán)主要由保�(hù)�、反射激光的(鋁、銀、金等)金屬反射�、刻槽層和(聚碳酸脂)塑料基襯墊組成�

  光盤(pán)的外徑一般為120毫米�4.75英寸)(也有80 毫米�3.15英寸外徑的小型盤(pán)片)、內(nèi)�15毫米、厚1.2毫米,重量為14克~18�。CD-DA(激光唱�(pán))分3�(gè)區(qū):導(dǎo)�?yún)^(qū)、導(dǎo)出區(qū)和聲音數(shù)�(jù)記錄區(qū),如

  光盤(pán)在驅(qū)�(dòng)馬達(dá)的帶�(dòng)下高速旋�(zhuǎn),光頭發(fā)射的激光束�(jīng)透明的塑料基后被金屬反射層反射,反射的光�(jīng)棱鏡分光后被光頭所接收。存�(chǔ)的數(shù)�(jù)用光�(pán)刻槽層上的凹坑(pit)和岸臺(tái)(land)表�,光�(qū)利用坑臺(tái)交界處反射光�(qiáng)的突變來(lái)讀取數(shù)�(jù)�

  l     光道�(jié)�(gòu)

  光盤(pán)光道的結(jié)�(gòu)與磁�(pán)磁道的結(jié)�(gòu)不同:磁�(pán)存放�(shù)�(jù)的磁道是多�(gè)同心�(huán),而光�(pán)的光道則是一條螺旋線(CD�(pán)的光道長(zhǎng)度大約為5公里�

  磁盤(pán)片轉(zhuǎn)�(dòng)的角速度是恒定的,通常用CAV (Constant Angular Velocity,恒定角速度)表示。但在不同的磁道�,磁頭相�(duì)于磁道的速度(稱為線速度)是不同的。采用同心環(huán)磁道的好處之一是控制簡(jiǎn)�,便于隨�(jī)存取。但由于�(nèi)外磁道的記錄密度(比特/每英�)不相同,外磁道的記錄密度�,內(nèi)磁道的記錄密度高,外磁道的存�(chǔ)空間就沒(méi)有得到充分利�,因而存�(chǔ)器沒(méi)有達(dá)到應(yīng)有的存儲(chǔ)容量�

  光盤(pán)�(zhuǎn)�(dòng)的角速度在光�(pán)的內(nèi)外區(qū)是不同的,而它的線速度是恒定的,就是光頭相�(duì)于盤(pán)片運(yùn)�(dòng)的線速度是恒定的,通常用CLV(Constant Linear Velocity,恒定線速度)表示。由于采用了恒定線速度,所以內(nèi)外光道的記錄密度(比特?cái)?shù)/每英�)可以做到一�,這樣�(pán)片就得到充分利用,可以達(dá)到它�(yīng)有的�(shù)�(jù)存儲(chǔ)容量。但隨機(jī)存儲(chǔ)特性變得較�,控制也比較�(fù)雜(從CAV到CLV,業(yè)界花�30多年的時(shí)間才得以�(shí)�(xiàn)��

  l     �(shù)�(jù)的表示和讀�(xiě)

  1�?dāng)?shù)�(jù)表示

  磁盤(pán)利用磁鐵的兩�(gè)極�(南極和北�)�(lái)記錄�1”和�0”這種二�(jìn)制數(shù)�(jù),使用磁頭來(lái)讀取數(shù)�(jù)。光�(pán)則是利用在盤(pán)上壓制凹坑的�(jī)械辦�,利用凹坑的邊緣�(lái)記錄�1”、而用凹坑和岸�(tái)的平坦部分記錄�0�,使用激光來(lái)讀��

  附注:除了普通的光盤(pán)外,還有磁光�(pán)(Magneto Optical Disc,MOD)和相變光�(pán)(Phase Change Disc,PCD),它們記錄和讀�(xiě)�(shù)�(jù)的方式與普通光�(pán)不同。MOD利用磁的記憶特�,借助激光來(lái)�(xiě)入和讀出數(shù)�(jù);PCD則是利用一些特殊的材料,這些材料在激光加熱前后的反射率不�,利用它們的反射率不同來(lái)記憶�1”和�0��

  使用磁盤(pán)�(qū)�(dòng)器時(shí),既可以把數(shù)�(jù)�(xiě)入到�(pán)�,又可以從盤(pán)上讀出數(shù)�(jù);磁光盤(pán)和相變光�(pán)也同樣具有寫(xiě)入和讀出兩�(gè)功能,而且可以在同一�(tái)�(qū)�(dòng)器上完成??墒侵蛔x光盤(pán),則只能讀光盤(pán)上的�(shù)�(jù),而不能自己把�(shù)�(jù)�(xiě)到光�(pán)上。當(dāng)�,我們也可以利用光盤(pán)刻錄�(jī)�-R/RW型光�(pán)�(lái)一次性寫(xiě)�/反復(fù)擦寫(xiě)�(shù)�(jù)�

  2�?dāng)?shù)�(jù)�(xiě)�

  只讀型光�(pán)(如CD-DA、CD-ROM、DVD-Video、DVD-ROM等)上的�(shù)�(jù)是用壓模(stamper)沖壓而成�,而壓模是用原版的主盤(pán)(master disc)制成��

  在制作原版盤(pán)�(shí),是用編碼后的二�(jìn)制數(shù)�(jù)去調(diào)制聚焦激光束,如果寫(xiě)入的�(shù)�(jù)為�0�,就不讓激光束通過(guò),寫(xiě)入�1”時(shí),就讓激光束通過(guò),或者相反。在制作原版�(pán)的玻璃盤(pán)上涂有感光膠,曝了光的地方經(jīng)化學(xué)處理后就形成凹坑,沒(méi)有曝光的地方保持原樣,二�(jìn)制信息就以這樣的形式刻錄在原版�(pán)上。在�(jīng)�(guò)化學(xué)處理后的玻璃�(pán)表面上鍍一層金�,用這種�(pán)去制作母�(pán)(mother disc),然后用母盤(pán)制作壓模,再用壓模去大批量復(fù)�。成千上�(wàn)的CD�(pán)就是用壓模壓出來(lái)�,所以價(jià)格才這樣便宜(一般一張盤(pán)的生�(chǎn)成本才幾角錢,當(dāng)然版�(quán)�(fèi)除外��

  3�?dāng)?shù)�(jù)讀�

  光盤(pán)上的�(shù)�(jù)要用光驅(qū)�(lái)閱讀。光�(qū)由光�(xué)讀出頭、光�(xué)讀出頭�(qū)�(dòng)�(jī)�(gòu)、光�(pán)�(qū)�(dòng)�(jī)�(gòu)、控制線路以及處理光�(xué)讀出頭讀出信�(hào)的電子線路等組成�

  光學(xué)讀出頭是光�(pán)系統(tǒng)的核心部件之一,它由光電檢�(cè)�、透鏡、激光束分離�、激光器等元件組�,它的結(jié)�(gòu)如圖18-15所�。激光器(一般采用激光二極管)發(fā)出的激光經(jīng)�(guò)幾�(gè)透鏡聚焦后到�(dá)光盤(pán),從光盤(pán)上反射回�(lái)的激光束沿原�(lái)的光路返�,到�(dá)激光束分離器后反射到光電二極管檢測(cè)�,由其把光信�(hào)變成電信�(hào),再�(jīng)�(guò)電子線路處理后還原成原來(lái)的二�(jìn)制數(shù)�(jù)�

  光盤(pán)上壓制了許多凹坑,激光束在跨越凹坑的邊緣�(shí),反射的光的�(qiáng)度有突變,光�(pán)就是利用這�(gè)極其�(jiǎn)單的原理�(lái)區(qū)分�1”和�0”的。凹坑的邊緣代表�1”,凹坑和岸�(tái)的平坦部分代表�0�,一定長(zhǎng)度的凹坑和岸�(tái)都代表著若干�(gè)�0��

�(guān)鍵技�(shù)

  1.高密、高�、高速的母盤(pán)刻錄技�(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(zhǎng)度減�,從而可提高光盤(pán)的刻錄密度;采用脈寬�(diào)�,可顯著提高記錄效率�

  2.DVD單面�(pán)的精密注塑及雙盤(pán)的封裝技�(shù)�

  將DVD母盤(pán)、模板生�(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�,根�(jù)不同要求,分別濺射金或鉛,然后�(jìn)行粘合劑旋涂、封�、紫外光固化、在線檢�(cè)、商�(biāo)印刷等,制成DVD只讀光盤(pán)�

種類與發(fā)展歷�

  光驅(qū)雖然�1991年的�(shí)候就已經(jīng)�(wèn)�,但是發(fā)展顯得非常緩��1993�,第二代MPC�(guī)格問(wèn)�,光�(qū)的速度已變成了雙倍速,傳輸率達(dá)到了300KB/S,平均搜尋時(shí)間為400ms�1995年夏,Multimdeia PC Working Group公布第三代規(guī)格標(biāo)�(zhǔn),光�(qū)速度提高到四倍�,數(shù)�(jù)傳輸率為600KB/S,數(shù)�(jù)的平均時(shí)間不大于250ms。兼容光�(pán)格式:CD-Audio、CD-Mode1/2、CD-ROM/XA、photo-CD、CD-R、Video-CD、CD-I�?!≡僖院?,光�(qū)提速也成為各家廠商技�(shù)�(fā)展的主要目標(biāo),速度�4倍速�8倍�,一直提高到48倍速�52倍速不�。隨著技�(shù)的發(fā)展和成熟,光�(qū)的價(jià)格已�(jīng)下降了一�(gè)可以接受的水�,當(dāng)�(shí)間�(jìn)化到97年左右的�(shí)候,光驅(qū)已經(jīng)�(kāi)始普及開(kāi)�(lái)��

  DVD的原理與光驅(qū)大同小異,在可以讀取DVD光盤(pán)的時(shí)候也能讀取DVD光盤(pán)。一張DVD光盤(pán)的最小儲(chǔ)存能力達(dá)到了4.7GB。而隨著DVD技�(shù)的發(fā)�,單面雙�、雙目雙層技�(shù)等不斷開(kāi)�(fā)出來(lái),DVD可以存儲(chǔ)的數(shù)�(jù)容量也急速的增大。而DVD的格式初期有:DVD-ROM(用于數(shù)�(jù)記錄,包括電腦應(yīng)用的多媒體數(shù)�(jù);)、DVD-Video(用于記錄家庭影音設(shè)備或者DVD-ROM�(qū)�(dòng)器的視頻信息。這種格式具有版權(quán)保護(hù)功能�、DVD-Audio(用戶記錄高品質(zhì)的多音軌音頻��

  隨著光驅(qū)、DVD、刻錄機(jī)的出�(xiàn),使得用戶開(kāi)始面臨一種選�,而廠商也在考慮,到底是否可以把這些�(shè)備統(tǒng)一到一�(gè)�(shè)備上面呢?在這樣的情況下,Combo橫空出世�。Combo可謂是光存儲(chǔ)市場(chǎng)上的一匹“黑馬”,但是早在1999�,IT巨頭三星公司已提出了Combo的概�,并推出了業(yè)界的款Combo——SM-304,規(guī)格為4X CD-R�4X CD-RW�24X CD-ROM以及4X DVD-ROM。但是由于當(dāng)�(shí)制造Combo的技�(shù)空前�(fù)�,難度極�,使得有能力生產(chǎn)Combo的廠商寥寥無(wú)�。同�(shí),由于技�(shù)上的不成熟,使得Combo的性能難以與單�(gè)�(chǎn)品媲��

  新一代DVD�(biāo)�(zhǔn)分裂成三種:一種以索尼、松�、日�、先鋒、夏�、三�、LG、飛利浦以及法國(guó)的ThomsonMM為代表的Blu-ray�(biāo)�(zhǔn)(�(lán)光DVD);一種以東芝和NEC為代表的DVD AOD(Advanced Optical Disk)�(biāo)�(zhǔn),簡(jiǎn)稱AOD;一種是我國(guó)�(tái)灣省的工研院光電所提出的HD-DVD�(biāo)�(zhǔn),其目的在于躲避AOD和Blu-ray的高額專利費(fèi)。目前HD-DVD的優(yōu)�(shì)并不明顯,所以全球整�(gè)光存�(chǔ)行業(yè)都在盯著B(niǎo)lu-ray與AOD的標(biāo)�(zhǔn)之爭(zhēng),綜合種種因素來(lái)�,新一代統(tǒng)一�(biāo)�(zhǔn)還是遙遙�(wú)期�

  �(lán)光(Blu-ray)或稱藍(lán)光盤(pán)(Blu-ray Disc,縮�(xiě)為BD)利用波�(zhǎng)較短�405nm)的�(lán)色激光讀取和�(xiě)入數(shù)�(jù),并因此而得�。而傳�(tǒng)DVD需要光頭發(fā)出紅色激光(波長(zhǎng)�650nm)來(lái)讀取或?qū)懭霐?shù)�(jù),通常�(lái)�(shuō)波長(zhǎng)越短的激�,能夠在單位面積上記錄或讀取更多的信息。因�,藍(lán)光極大地提高了光�(pán)的存�(chǔ)容量,對(duì)于光存儲(chǔ)�(chǎn)品來(lái)�(shuō),藍(lán)光提供了一�(gè)跳躍式發(fā)展的�(jī)�(huì)。目前為�,藍(lán)光是的大容量光碟格式,BD激光技�(shù)的巨大�(jìn)�,使你能夠在一張單碟上存儲(chǔ)25GB的文檔文�。這是�(xiàn)有(單碟)DVDs�5倍。在速度�,藍(lán)光允�1�2倍或者說(shuō)每秒4.5�9兆的記錄速度。藍(lán)光光碟擁有一�(gè)異常�(jiān)固的層面,可以保�(hù)光碟里面重要的記錄層。飛利浦的藍(lán)光光�(pán)采用真空連結(jié)技�(shù),形成了厚度�(tǒng)一�100µm的安全層。飛利浦�(lán)光光碟可以經(jīng)受住頻繁的使�、指紋、抓痕和污垢,以此保證藍(lán)光產(chǎn)品的存儲(chǔ)�(zhì)量數(shù)�(jù)安全 �

�(yōu)�(diǎn)

  1 存儲(chǔ)密度�

  一�130mm直徑的光�(pán)可存�(chǔ)1000Mb,為硬磁�(pán)的幾十�,軟�(pán)的幾百倍�

  2 非接觸式讀�(xiě)信息

  光學(xué)讀�(xiě)頭與光盤(pán)相距1~2 mm,不�(huì)磨損�(pán)��

  3 存儲(chǔ)壽命�(zhǎng)

  10年以�

  4 信息的信噪比�

  光盤(pán)CNR�50 dB以上,多次讀出也不降��

  5 信息位價(jià)格低

  光盤(pán)可容易大量復(fù)制。其信息位價(jià)格比磁記錄價(jià)格低幾十��

幾種光盤(pán)的參�(shù)比較

幾種光盤(pán)的參數(shù)比較

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