2014-02-09
2045
В оптических дисках для хранения информации используется изменение оптических свойств (в основном, степени отражения) поверхности носителя. В процессе считывания при освещении трека лазерным лучом возникает модуляция интенсивности отраженного луча, воспринимаемого фотоприемником. В компьютер оптический диск пришел из техники цифровой аудиозаписи. Аудиокомпакт-диски, называемые Audio-CD (Compact Disk), как и грампластинки, имеют один спиральный трек, начинающийся с периферийной стороны диска. Эта спираль имеет 22 188 витков (поперечная плотность около 600 витков на 1 мм) и длину более 5 километров.
Запись дисков может производиться как печатью с матрицы (наподобие тиражирования грампластинок), так и непосредственной записью на носитель в устройстве CD-R, о котором речь пойдет ниже. Диски, изготовленные матричным способом, имеют себестоимость, измеряемую единицами центов. Индивидуально записанные диски обходятся дороже — порядка $5. Независимо от способа записи, оптические диски могут быть прочитаны на любом устройстве считывания, поддерживающем данный формат записи (конечно, при использовании качественного носителя и записывающей аппаратуры). Однако между штампованными и записанными дисками все же имеется некоторая разница, которая может быть использована и для защиты от пиратского копирования.
По устройству CD-ROM (Compact Disk-Read Only Memory) — считыватели компакт-дисков — напоминают обычные дисководы. Однако кроме приводов шпинделя и головки они имеют еще и механизм загрузки диска и более сложную головку считывания. Считывающая головка состоит из лазерного излучателя, фотоприемника и наклонного зеркала, зафиксированных на подвижной каретке головки. На каретке на качающейся подвеске закреплена пластмассовая фокусирующая линза. С линзой связана малогабаритная катушка индуктивности, помещенная в поле постоянного магнита, установленного на каретке. Катушка и магнит образуют магнитоэлектрический привод подвески линзы, обеспечивающий ее перемещение в направлении, перпендикулярном плоскости диска. Привод подвески линзы под управлением контроллера, встроенного в накопитель, обеспечивает точную фокусировку лучей оптической системы.Приюстировке оптической системы линзу выставляют параллельно плоскости диска с помощью регулировочных винтов на каретке. Механика привода достаточно проста, но следует помнить о нежности пластмассовой линзы: неаккуратная чистка может оставить на ней микроскопические царапины, и считывание станет неустойчивым. Существуют накопители с самоочищающимися линзами, что называется Self-cleaning lenses. Для изоляции от окружающей среды (Drive Sealing) в накопителях могут применяться двойные пылезащитные дверки.
Практически все устройства CD-ROM позволяют воспроизводить и аудио-диски, для чего они имеют встроенные ЦАПы (цифроаналоговые преобразователи) и аналоговый интерфейс с линейным выходом стереосигнала уровня 0,2 В.
CD-R (Recordable), CD-WORM (Write Once, Read Many) или CD-WO (Write Once) — устройства, записывающие CD (и конечно же, считывающие). Для записи используются специальные диски, иногда называемые мишенями (Target). В дисках отражающий слой (золотое напьшение) покрыт слоем органического красителя. Чистые диски имеют нанесенную ровную спиральную дорожку, по которой позиционируется записывающая головка (для записи на совершенно чистый диск потребовалась бы очень дорогая прецизионная система позиционирования). Устройства CD-R чаще выпускаются с интерфейсом SCSI, есть модели и с интерфейсом АТА и даже подключаемые к LPT-порту. Последний вариант может работать только в режиме работы порта ЕРР и только с мощным процессором.
PD/CD — комбинированный накопитель, записывающий информацию на специальный носитель (и с него же считывающий) по методу изменения фазы вещества (Phase change Disk). Носитель представляет собой многослойный диск в защитном картридже, у которого в одном из слоев может изменяться фаза состояния (как и в CD-E, но в PD этот принцип применили раньше). Считывание основано на изменении степени отражения участков с разной фазой состояния. В отличие от CD с одним спиральным треком, PD имеет концентрические треки (как у магнитных дисков) и, следовательно, произвольный метод доступа.
Емкость PD диска, как и у CD, составляет 650 Мб, но PD диск не может быть считан на накопителе CD-ROM. В то же время устройство PD/CD (например, модель PD 650) считывает и обычные CD — тип установленного носителя определяется автоматически. Большим преимуществом PD перед CD-R является возможность многократных циклов стирания-записи и, естественно, считывания. Недостаток — несовместимость PD и CD.
WORM (Write Once, Read Many times) — устройства с однократной записью и многократным считыванием специфического носителя. Устойчивый к внешним воздействиям 5" картридж емкостью 650 Мбайт - 1,3 Гбайт записывают по технологии, похожей на CD-WORM. Стоимость устройств высокая, стандартов нет.
Термин WARM (Write And Read Many times) подразумевает многократную запись и считывание, но стандартизованных оптических устройств данного типа пока нет.
DVD (Digital Video Disk) — диски для цифровой видеозаписи с высокой плотностью представляют собой развитие принципов CD. Эти диски имеют те же размеры, что и CD (диаметр 120 мм и толщину 1,2 мм). Для повышения емкости уменьшена ширина трека и размер хранящей ячейки, снижены издержки избыточности кодов коррекции ошибок. Кроме того, могут использоваться две стороны диска, а на каждой стороне информация может храниться в двух слоях, таким образом, один диск уже может иметь четыре рабочих плоскости. Накопители DVD позволяют считывать информацию и с обычных CD. DVD выпускаются в разных сочетаниях количества сторон (SS — Single Side, односторонние; DS — Dual Side, двусторонние) и слоев (SL — Single Layer, одно-слойные; DL — Dual Layer, двуслойные). Существуют диски с емкостью 4,7 Гбайт (SS/SL), 8,5 Гбайт (SS/DL), 9,4 Гбайт (DS/SL) и 17 Гбайт (DS/DL).
