�存儲�簡稱光盤,廣義的來說是是由光盤驅(qū)動器和光盤片組成的光盤驅(qū)動系�(tǒng),是近年來頗受重視的一種外存設(shè)�,更是多媒體計算�(jī)不可缺少的設(shè)�。在光存儲技�(shù)中,利用光盤上的凹坑或變性來保存�(shù)�(jù),用�激光頭�光驅(qū)來讀寫數(shù)�(jù)。光盤用帶金屬反射層的塑料聚合物制成,輕便又�(jié)�(shí),而且防磁、防水和防摔�
CD、DVD、HD DVD和BD等光盤(Optical disc�,都采用了類似的盤片與光道結(jié)�(gòu),以及數(shù)�(jù)表示與讀寫方法�
l 盤片�(jié)�(gòu)與讀�
?。ㄖ蛔x)光盤主要由保護(hù)層、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英寸外徑的小型盤片)、內(nèi)�15毫米、厚1.2毫米,重量為14克~18�。CD-DA(激光唱盤)�3個區(qū):導(dǎo)�?yún)^(qū)、導(dǎo)出區(qū)和聲音數(shù)�(jù)記錄區(qū),如
光盤在驅(qū)動馬�(dá)的帶動下高速旋�(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。存儲的�(shù)�(jù)用光盤刻槽層上的凹坑(pit)和岸臺(land)表�,光�(qū)利用坑臺交界處反射光�(qiáng)的突變來讀取數(shù)�(jù)�
l 光道�(jié)�(gòu)
光盤光道的結(jié)�(gòu)與磁盤磁道的�(jié)�(gòu)不同:磁盤存放數(shù)�(jù)的磁道是多個同心環(huán),而光盤的光道則是一條螺旋線(CD盤的光道長度大約�5公里�
磁盤片轉(zhuǎn)動的角速度是恒定的,通常用CAV (Constant Angular Velocity,恒定角速度)表示。但在不同的磁道�,磁頭相對于磁道的速度(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單,便于隨機(jī)存取。但由于�(nèi)外磁道的記錄密度(比特/每英�)不相�,外磁道的記錄密度低,內(nèi)磁道的記錄密度高,外磁道的存儲空間就沒有得到充分利用,因而存儲器沒有�(dá)到應(yīng)有的存儲容量�
光盤�(zhuǎn)動的角速度在光盤的�(nèi)外區(qū)是不同的,而它的線速度是恒定的,就是光頭相對于盤片�(yùn)動的線速度是恒定的,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�(shù)/每英�)可以做到一樣,這樣盤片就得到充分利�,可以達(dá)到它�(yīng)有的�(shù)�(jù)存儲容量。但隨機(jī)存儲特性變得較�,控制也比較�(fù)雜(從CAV到CLV,業(yè)界花�30多年的時間才得以�(shí)�(xiàn)��
l �(shù)�(jù)的表示和讀�
1�?dāng)?shù)�(jù)表示
磁盤利用磁鐵的兩個極�(南極和北�)來記錄�1”和�0”這種二�(jìn)制數(shù)�(jù),使用磁頭來讀取數(shù)�(jù)。光盤則是利用在盤上壓制凹坑的機(jī)械辦�,利用凹坑的邊緣來記錄�1�、而用凹坑和岸臺的平坦部分記錄�0�,使用激光來讀��
附注:除了普通的光盤�,還有磁光盤(Magneto Optical Disc,MOD)和相變光�(Phase Change Disc,PCD),它們記錄和讀寫數(shù)�(jù)的方式與普通光盤不�。MOD利用磁的記憶特性,借助激光來寫入和讀出數(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同,利用它們的反射率不同來記憶�1”和�0��
使用磁盤�(qū)動器�,既可以把數(shù)�(jù)寫入到盤上,又可以從盤上讀出數(shù)�(jù);磁光盤和相變光盤也同樣具有寫入和讀出兩個功�,而且可以在同一臺驅(qū)動器上完�??墒侵蛔x光盤,則只能讀光盤上的�(shù)�(jù),而不能自己把�(shù)�(jù)寫到光盤�。當(dāng)�,我們也可以利用光盤刻錄�(jī)�-R/RW型光盤來一次性寫�/反復(fù)擦寫�(shù)�(jù)�
2�?dāng)?shù)�(jù)寫入
只讀型光盤(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(master disc)制成的�
在制作原版盤�,是用編碼后的二�(jìn)制數(shù)�(jù)去調(diào)制聚焦激光束,如果寫入的�(shù)�(jù)為�0�,就不讓激光束通過,寫入�1”時,就讓激光束通過,或者相�。在制作原版盤的玻璃盤上涂有感光�,曝了光的地方經(jīng)化學(xué)處理后就形成凹坑,沒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盤上。在�(jīng)過化�(xué)處理后的玻璃盤表面上鍍一層金�,用這種盤去制作母盤(mother disc),然后用母盤制作壓模,再用壓模去大批量復(fù)制。成千上萬的CD盤就是用壓模壓出來的,所以價格才這樣便宜(一般一張盤的生�(chǎn)成本才幾角錢,當(dāng)然版�(quán)�(fèi)除外��
3�?dāng)?shù)�(jù)讀�
光盤上的�(shù)�(jù)要用光驅(qū)來閱讀。光�(qū)由光�(xué)讀出頭、光�(xué)讀出頭�(qū)動機(jī)�(gòu)、光盤驅(qū)動機(jī)�(gòu)、控制線路以及處理光�(xué)讀出頭讀出信號的電子線路等組��
光學(xué)讀出頭是光盤系�(tǒng)的核心部件之一,它由光電檢測器、透鏡、激光束分離�、激光器等元件組成,它的�(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)過幾個透鏡聚焦后到�(dá)光盤,從光盤上反射回來的激光束沿原來的光路返回,到�(dá)激光束分離器后反射到光電二極管檢測�,由其把光信號變成電信號,再�(jīng)過電子線路處理后還原成原來的二�(jìn)制數(shù)�(jù)�
光盤上壓制了許多凹坑,激光束在跨越凹坑的邊緣�,反射的光的�(qiáng)度有突變,光盤就是利用這個極其簡單的原理來區(qū)分�1”和�0”的。凹坑的邊緣代表�1”,凹坑和岸臺的平坦部分代表�0�,一定長度的凹坑和岸臺都代表著若干個�0��
1.高密、高�、高速的母盤刻錄技�(shù)
采用短波激光和大數(shù)值孔徑的物鏡,可使道間距減小,比特長度減�,從而可提高光盤的刻錄密度;采用脈寬�(diào)�,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�(shù)�
將DVD母盤、模板生�(chǎn)線挑選出的合格模�,用精密注塑�(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�(jìn)行粘合劑旋涂、封�、紫外光固化、在線檢�、商�(biāo)印刷等,制成DVD只讀光盤�
光驅(qū)雖然�1991年的時候就已經(jīng)問世,但是發(fā)展顯得非常緩��1993年,第二代MPC�(guī)格問�,光�(qū)的速度已變成了雙倍�,傳輸率�(dá)到了300KB/S,平均搜尋時間為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)的平均時間不大于250ms。兼容光盤格式:CD-Audio、CD-Mode1/2、CD-ROM/XA、photo-CD、CD-R、Video-CD、CD-I�?!≡僖院螅�?qū)提速也成為各家廠商技�(shù)�(fā)展的主要目標(biāo),速度�4倍��8倍�,一直提高到48倍��52倍速不�。隨著技�(shù)的發(fā)展和成熟,光�(qū)的價格已�(jīng)下降了一個可以接受的水平,當(dāng)時間�(jìn)化到97年左右的時�,光�(qū)已經(jīng)開始普及開來��
DVD的原理與光驅(qū)大同小異,在可以讀取DVD光盤的時候也能讀取DVD光盤。一張DVD光盤的最小儲存能力達(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�(fā)出來,DVD可以存儲的數(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)動器的視頻信�。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)一到一個設(shè)備上面呢?在這樣的情況下,Combo橫空出世了。Combo可謂是光存儲市場上的一匹“黑馬�,但是早�1999年,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)時制造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�。同時,由于技�(shù)上的不成�,使得Combo的性能難以與單個產(chǎn)品媲��
新一代DVD�(biāo)�(zhǔn)分裂成三種:一種以索尼、松�、日立、先�、夏�、三星、LG、飛利浦以及法國的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),簡稱AOD;一種是我國臺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)勢并不明�,所以全球整個光存儲行業(yè)都在盯著Blu-ray與AOD的標(biāo)�(zhǔn)之爭,綜合種種因素來看,新一代統(tǒng)一�(biāo)�(zhǔn)還是遙遙無期�
�(lán)光(Blu-ray)或稱藍(lán)光盤(Blu-ray Disc,縮寫為BD)利用波長較短(405nm)的�(lán)色激光讀取和寫入�(shù)�(jù),并因此而得�。而傳�(tǒng)DVD需要光頭發(fā)出紅色激光(波長�650nm)來讀取或?qū)懭霐?shù)�(jù),通常來說波長越短的激光,能夠在單位面積上記錄或讀取更多的信息。因此,�(lán)光極大地提高了光盤的存儲容量,對于光存儲�(chǎn)品來說,�(lán)光提供了一個跳躍式�(fā)展的�(jī)�。目前為止,�(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25GB的文檔文�。這是�(xiàn)有(單碟)DVDs�5�。在速度上,�(lán)光允�1�2倍或者說每秒4.5�9兆的記錄速度。藍(lán)光光碟擁有一個異常堅固的層面,可以保�(hù)光碟里面重要的記錄層。飛利浦的藍(lán)光光盤采用真空連結(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)受住頻繁的使用、指�、抓痕和污垢,以此保證藍(lán)光產(chǎn)品的存儲�(zhì)量數(shù)�(jù)安全 �
1 存儲密度�
一�130mm直徑的光盤可存儲1000Mb,為硬磁盤的幾十倍,軟盤的幾百��
2 非接觸式讀寫信�
光學(xué)讀寫頭與光盤相�1~2 mm,不會磨損盤��
3 存儲壽命�
10年以�
4 信息的信噪比�
光盤CNR�50 dB以上,多次讀出也不降低�
5 信息位價格低
光盤可容易大量復(fù)�。其信息位價格比磁記錄價格低幾十倍�