8.3.4 Конструкция нод.

Существует три принципиально разных типа загрузки компакт – дисков: в контейнеры накопителя, в выдвижные лотки и механизмы автозагрузки. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки.

В большинстве простых накопителей на компакт – дисках для установки диска используются выдвижные лотки. Это такие же устройства, которые применяются в проигрывателях звуковых компакт – дисков класса CD – DA. Поскольку диски не нужно укладывать в отдельные контейнеры, механизм загрузки получается более дешевым. Правда, каждый раз при установке новый диск необходимо брать в руки, что повышает риск испачкать или поцарапать его.

Пользоваться накопителями с лотками не так удобно, как накопителями с контейнерами (если у вас, конечно, имеется несколько контейнеров). Для того чтобы заменить диск, необходимо выдвинуть лоток из накопителя, вынуть диск, положить его в прозрачную пластмассовую коробочку, вынуть новый диск из другой такой же коробочки, положить в лоток и задвинуть его обратно.

Лоток сам по себе весьма ненадежная конструкция. Его довольно легко сломать, например, неосторожно задев локтем или уронив что – нибудь сверху в тот момент, когда он выдвинут из накопителя. Кроме того, любая грязь, попавшая на диск или на лоток, втягивается внутрь устройства при возврате механизма в рабочее положение. Поэтому накопители с лотками нельзя применять в промышленных или иных неблагоприятных внешних условиях. К тому же на лотке диск не располагается так безопасно, как в контейнере. Если компакт – диск уложен на лоток с перекосом, то при загрузке может быть поврежден и диск и накопитель. Как отмечалось выше, устройства с лотками не могут быть установлены вертикально – диск просто выпадет из предназначенного для него углубления.

Основным преимуществом выдвижных лотков, которое выделяет их из числа других механизмов, является их низкая стоимость, которая играет определяющую роль. В настоящее время во многих накопителях при работе с дисками используются в основном выдвижные лотки.

Контейнер использовался в большинстве высококачественных накопителей на компакт – дисках, а также в дисководах CD – R и DVD – RAM. Диск устанавливается в специальный, плотно закрывающийся контейнер с подвижной металлической заслонкой. У него есть крышка, которую откидывают исключительно для того, чтобы поместить диск в контейнер или вынуть его; все остальное время крышка остается закрытой. При установке контейнера в накопитель металлическая заслонка специальным механизмом сдвигается в сторону, открывая лазерному лучу путь к поверхности компакт – диска.

Накопители, снабженные механизмом загрузки дисков, в свое время получили весьма широкое распространение, что объяснялось удобством использования контейнеров для каждого диска. Тем не менее ситуация кардинально менялась при наличии всего лишь одного контейнера и нескольких накопителей. Контейнеры вставляются в накопитель примерно так же, как и 3,5 – дюймовая дискета в дисковод, и защищают компакт – диски от царапин, загрязнения и случайных повреждений.

Недостаток контейнеров – высокая стоимость. Кроме этого, к накопителю прилагается только один контейнер,

В некоторых моделях накопителей используется механизм автозагрузки, т.е. компакт – диск помещается в щель на передней панели, а механизм автозагрузки самостоятельно “засасывает” его внутрь. Однако этот механизм не позволяет использовать диски диаметра 80 мм, а также прочие диски с модифицированными физическими форматами или формами.

На рисунке 19 показана упрощенная структурная схема НОД.

При записи луч полупроводникового лазерного диода, управляемого данными записи через коллиматор, а также через зеркало и линзу объектива, прожигает отверстие в информационном слое диска. Наличие отверстия соответствует записи логической единицы. При считывании неуправляемый (получаемый из делителя луча) лазерный луч, имеющий пониженную мощность, выходит на рабочую поверхность диска через другой делитель луча и зеркало, используя тот же объектив (в режиме чтения зеркало вращается и перемещается). Отраженный свет через делитель луча попадает на фотодиод, сигнал которого обрабатывается электронными схемами считывания. Точная установка луча на дорожке диска обеспечивается сервоблоком дорожки, фокусировка - сервоблоком фокусировки, а постоянное число оборотов – сервоблоком вращения диска.

Оптическая головка, как правило, содержит объектив, электромеханические элементы линейного двигателя, осуществляющего фокусировку, и электротехнические элементы «точной» установки на дорожку. Грубое перемещение оптической головки выполняется блоком позиционирования головки с помощью сервоблока головки.

Помимо амбляционного способа записи, широко используется способ, связанный с формированием вздутий (микропузырьков) в локальных областях, засвечиваемых лазерным лучом. Структура такого оптического диска подобна структуре для записи амбляционным способом, но имеет принципиальные отличия. В данном случае собственно информационным слоем служит диэлектрик с низкой температурой испарения, на поверхность которого фокусируется лазерный луч при записи информации. Поверх него нанесен слой тугоплавкого металла с высокой теплопроводимостью и прозрачностью. Образующиеся при нагреве поверхности информационного диэлектрического слоя газы воздействуют на металлический слой, приводя к возникновению в локальных областях микровздутий. В местах вздутий имеет место сильное отражение лазерного луча от поверхности, что позволяет получать при считывании высокое отношение сигнал – шум.

Рисунок 19 – Упрощенная структурная схема НОД

Большинство современных НОД могут использовать перезаписываемые диски. В таких дисках используется эффект термического перехода аморфной фазы вещества в кристаллическую под действием световой энергии. При этом изменяются оптические свойства вещества. В аморфных полупроводниках, при облучении сдвигается край оптического поглощения, что может быть использовано для записи информации. При записи лазерный луч переводит выбранную микрообласть на носителе из кристаллического состояния, при котором коэффициент отражения велик, в аморфное с малым коэффициента отражения. Стирание осуществляется более мощным световым лучом, возвращающим микрообласть в кристаллическое состояние.