Оптический привод

Оптический привод – устройство для считывания информации с оптических носителей и, по-возможности, записи информации на оптический носитель (CD-R, CD-RW, DVD-R, DVD-R). Существуют следующие типы приводов:

• привод CD

• привод DVD

• привод HD

• привод BD

• привод GD

Приводы cd

Приводы данного типа делятся на не пишущие CD-ROM и пишущие CD-RW. Принцип действия устройства состоит в считывании числовых данных с помощью лазерного луча, отражающегося от поверхности диска (рис. 6). Цифровая запись на компакт-диске отличается от записи на магнитных дисках очень высокой плотностью, и стандартный компакт-диск CD-ROM может хранить примерно 700 Мбайт данных.

Рис. 6. Принцип действия дисковода CD-ROM

Большие объемы данных характерны для мультимедийной информации (графика, музыка, видео), поэтому оптические приводы относят к аппаратным средствам мультимедиа. Программные продукты, распространяемые на лазерных дисках, называют мультимедийными изданиями. Сегодня мультимедийные издания завоевывают все более прочное место среди других традиционных видов изданий. Так, например, существуют книги, альбомы, энциклопедии и даже периодические издания (электронные журналы), выпускаемые на компакт-дисках.

Принцип считывания информации с оптического диска можно приближенно разбить на четыре этапа.

1. Луч слабого лазера испускается лазер-диодом привода CD-ROM. Проходя через систему линз, он фокусируется на областях спирали данных компакт-диска, двигаясь по траекториям, задаваемым сервоприводом. Сервопривод служит для перемещения направляющей линзы.

2. Луч производит считывание, отражаясь с различной интенсивностью от pit-слоя компакт-диска.

3. Отраженный луч возвращается, попадая в группу призм. Там происходит его преломление и отражение на фотодетектор.

4. Фотодетектор определяет интенсивность светового потока и переправляет эту информацию к микропроцессору дисковода, который завершает ее анализ, преобразуя в цифровую последовательность.

На диске CD-ROM промышленным способом записывается информация, и произвести ее повторную запись невозможно. Наибольшее распространение получили 5-дюймовые диски CD-ROM емкостью 700 Мбайт. Данные на диске записываются в виде спирали. С точки зрения физики лазерный луч определяет цифровую последовательность единиц и нулей, записанных на CD, по форме микроскопических ямок (пит, pit) на его спирали

Основным параметром дисководов оптического привода CD-ROM является скорость чтения данных. Она измеряется в кратных долях. За единицу измерения принята скорость чтения в первых серийных образцах, составлявшая 150 Кбайт/с. Таким образом, дисковод с удвоенной скоростью чтения обеспечивает производительность 300 Кбайт/с, с учетверенной скоростью – 600 Кбайт/с и т. д. В настоящее время наибольшее распространение имеют устройства чтения CD-ROM с производительностью 32х-48х.

Приводы CD-RW позволяют производить однократную запись на диски CD-R и многократную запись-перезапись на диски CD-RW.

Обычный CD-R представляет собой тонкий диск из прозрачного пластика толщиной 1,2 мм, диаметром 120 мм. Поликарбонатный диск имеет спиральную дорожку для направления луча лазера при записи и считывании информации. С той стороны, где находится эта спиральная дорожка, диск покрыт записывающим слоем, который состоит из очень тонкого слоя органического красителя и затем отражающим слоем из серебра, его сплава или золота. Этот отражающий слой покрывается защитным лаком. И уже на этот защитный слой наносятся различные надписи краской.

Чистый CD-R не является полностью пустым, на нём имеется служебная дорожка. Эта дорожка содержит временные метки и используется при записи, чтобы луч лазера записывал по спирали как и на обычных компакт дисках. При записи CD-R данные записываются на диск лучом лазера повышенной мощности, чтобы физически «прожечь» органический краситель записывающего слоя. Когда краситель нагревается выше определённой температуры, он разрушается и темнеет, изменяя отражательную способность «прожжённой» зоны. Таким образом, при записи, управляя мощностью лазера, на записывающем слое получают чередование тёмных и светлых пятен, которые при чтении интерпретируются как нули и единицы.

Рис. 7. CD-ROM под электронным микроскопом

При чтении лазер имеет значительно меньшую мощность, чем при записи, и не разрушает краситель записывающего слоя. Во время чтения «болванка» в приводе крутится на шпинделе, а читающий луч остаётся неподвижным и направляется следящей системой на дорожку с данными. Чередующиеся светлые и тёмные участки дорожки порождают изменение светового потока отражённого луча и переводятся в изменение электрического сигнала, который далее и преобразуется в биты информации

CD-RW во многом похож на своего предшественника CD-R, но его записывающий слой изготавливается из специального сплава, который при нагреве выше температуры плавления может реверсивно менять свои свойства. Многократная перезапись в принципе может приводить к механической усталости рабочего слоя и, как следствие, к его разрушению. Поэтому при выборе веществ важным фактором становится отсутствие эффекта накопления усталости. Современные CD-RW диски позволяют перезаписывать информацию порядка 1000 раз

Современные образцы устройств однократной записи имеют производительность до 48х, а устройств многократной записи – до 24х.