Interested Article - Оптический диск

megan
  • 2021-07-20
  • 1

Хорошо известный компакт-диск
— это вид оптического диска

Опти́ческий диск ( англ. optical disc ) — собирательное название для носителей информации , выполненных в виде дисков, чтение с которых ведётся с помощью оптического ( лазерного ) излучения. Диск обычно плоский, его основа сделана из поликарбоната , на который нанесён специальный слой, который и служит для хранения информации. Для считывания информации используется обычно луч лазера, который направляется на специальный слой и отражается от него. При отражении луч модулируется мельчайшими выемками — «питами» (от англ. pit — «ямка», «углубление») на специальном слое, на основании декодирования этих изменений устройством чтения восстанавливается записанная на диск информация.

История

Технология лазерной записи информации на оптические диски появилась на свет задолго до рождения персональных компьютеров и разрабатывалась скорее для специальных музыкальных проигрывателей или для дополнительных телеустройств. По утверждению одного из источников, приоритет в разработке «лазерной» технологии принадлежит советским учёным Александру Прохорову и Николаю Басову — создателям тех самых «холодных» лазеров, которые стали основой различных устройств чтения информации не только в компьютерах, но и во множестве других видов техники [ источник не указан 2385 дней ] (в 1964 году оба учёных были удостоены Нобелевской премии ). Спустя всего лишь четыре года компанией « Philips » был получен уже и первый патент на способ воспроизведения данных с помощью лазерного луча .

На всемирном электротехническом конгрессе в 1977 году Вячеслав Васильевич Петров , учёный в области оптоэлектронного материаловедения, информационных технологий и оптической записи информации, академик АН Украины, впервые в мире, за пять лет до появления первых компакт-дисков , предложил концепцию оптического диска как «единого носителя информации», где обоснованы принципы создания оптико-механических запоминающих устройств , также является главным конструктором первого накопителя информации ЕС5150 для ЭВМ со сменным оптическим диском ёмкостью 2500 Мбайт и принципиально нового первого в мире малогабаритного накопителя с иммерсионной записью на оптических цилиндрах ЕС5153 ёмкостью 200 Мбайт для использования в персональных ЭВМ.

Первым, согласно другому источнику, способ воспроизводить данные с оптических дисков изобрёл в 1958 году американский электроинженер Дэйвид Грегг , запатентовавший его в 1961 году и, с улучшениями, в 1969-м . По его словам, идея использовать луч для получения картинки пришла к нему, когда он увидел в магазине фотографию, полученную с помощью новейшего электронного микроскопа . Способ записи и воспроизведения, описанный в патенте Грегга, является, по сути, самой ранней формой DVD-дисков, и был использован в 1990 году корпорацией « Pioneer » для разработки собственного патента на оптический диск .

Другой американский изобретатель, Джеймс Рассел , считается первооткрывателем способа записи на оптическом носителе цифрового сигнала , который наносился на тонкую металлическую плёнку прожиганием с помощью мощной галогенной лампы . Рассел подал заявку на патент в 1966, патент был выдан ему в 1970. После судебного разбирательства крупнейшие производители оптических дисков, начавшие их массовое производство в начале 1980-х, компании « Sony » и « Philips », были вынуждены заплатить Расселу за соответствующие лицензии , а затем права на патент у него выкупила канадская компания «Optical Recording Corporation» .

Диски, получаемые по технологиям и Грегга, и Рассела, были гибкими и использовали транспарентный (прозрачный) метод чтения, который имел массу недостатков. В 1969 году, в Голландии, физик-естествоиспытатель из исследовательской лаборатории компании «Philips» Питер Крамер (Pieter Kramer) изобрёл оптический видеодиск с рефлексивным методом чтения, — с подложкой, отражающей сфокусированный лазерный луч. Заявка на патент была собрана в 1972 году, но выдан патент был лишь в 1991-м . По существу, именно изобретение Крамера стало стандартом для оптических дисков. В 1975 году компании «Philips» и « MCA » приступили к совместной разработке промышленного образца оптического видеодиска. Через три года долгожданный образец был представлен в Атланте под названием « Laserdisc ». «MCA» занялось производством дисков, а «Philips» — проигрывающих устройств. Однако, на высококонкурентном рынке товар оказался слишком дорогим и коммерчески неуспешное партнёрство было прекращено.

В Японии и США, до появления DVD-носителей , лидером по производству оптических видеодисков оставалась компания «Pioneer». Распростившись с «MCA», компания «Philips» организовала партнёрство с японской компанией « Sony », совместно с которой в 1979 году приступила к разработке уже не видео, а аудиодиска. Существовавшим на тот момент магнитным носителям заметно не хватало объёма и надёжности хранения аудиозаписей, потенциально они на порядок уступали носителям, произведённым с использованием оптических технологий. Результатом сотрудничества стало изобретение и промышленный выпуск в начале 1980-х аудио-дисков , ставших своеобразным техническим прорывом в области хранения информации, — постепенное развитие этой технологии, с переходом с аналогового на цифровой способ кодировки, вскоре совершенно вытеснили магнитные носители.

В происшедшем развитии технологии производства оптических дисков различают так называемые генерации или поколения , основным признаком которых служит объём информации , доступный для хранения на одном диске, от поколения к поколению увеличивавшийся во много раз. Увеличить объём и улучшить прочие существенные характеристики позволяли новые способы лазерной записи, использующие всё более тонкие материалы.

Исследователи из австралийского университета RMIT и Уханьского технологического института, Китай, разработали радикально новый тип высокопроизводительных оптических дисков большой ёмкости. Один новый диск способен сохранить до 10 ТБ (терабайт) данных и обеспечить сохранность этих данных на протяжении более шести сотен лет. Показатели нового оптического диска в четыре раза превышают информационную ёмкость существующих технологий и в 300 раз — по продолжительности хранения информации .

Первое поколение оптических дисков

Второе поколение оптических дисков

Третье поколение оптических дисков

Четвёртое поколение оптических дисков

Некоторые параметры оптических дисков

Слои CD :
A. Поликарбонат . диск с данными, записанными чередованием «ямок»; B. Слой, отражающий лазерный луч.
C. Лаковый слой, от окисления.
D. Слой для полиграфии .
E. Лазерный луч, передающий полученные отражения декодеру
Базовая (1×) и максимальная (ориентировочно) скорости чтения
Поколение Базовая Максимальная
(Mbit/s) (Mbit/s) -
1-е (CD) 1.17 65.62 56×
2-е (DVD) 10.55 210.94 20×
3-е (BD) 36 432 12×
Сравнение CD, DVD, HDDVD и BD
Ёмкость и номенклатура
Обозначение Сторон Слоёв Диаметр Ёмкость
(см) ( GB ) ( GiB )
CD-ROM 74 min SS SL 1 1 12 0.682 0.635
CD-ROM 80 min SS SL 1 1 12 0.737 0.687
CD-ROM SS SL 1 1 8 0.194 0.180
DDCD-ROM SS SL 1 1 12 1.364 1.270
DDCD-ROM SS SL 1 1 8 0.387 0.360
DVD-1 SS SL 1 1 8 1.46 1.36
DVD-2 SS DL 1 2 8 2.66 2.47
DVD-3 DS SL 2 2 8 2.92 2.72
DVD-4 DS DL 2 4 8 5.32 4.95
DVD-5 SS SL 1 1 12 4.70 4.37
DVD-9 SS DL 1 2 12 8.54 7.95
DVD-10 DS SL 2 2 12 9.40 8.74
DVD-14 DS DL/SL 2 3 12 13.24 12.32
DVD-18 DS DL 2 4 12 17.08 15.90
DVD-R 1.0 SS SL 1 1 12 3.95 3.68
DVD-R (2.0), +R, -RW, +RW SS SL 1 1 12 4.70 4.37
DVD-R, +R, -RW, +RW DS SL 2 2 12 9.40 8.75
DVD-RAM SS SL 1 1 8 1.46 1.36
DVD-RAM DS SL 2 2 8 2.65 2.47
DVD-RAM 1.0 SS SL 1 1 12 2.58 2.40
DVD-RAM 2.0 SS SL 1 1 12 4.70 4.38
DVD-RAM 1.0 DS SL 2 2 12 5.16 4.80
DVD-RAM 2.0 DS SL 2 2 12 9.40 8.75
HD DVD SS SL 1 1 8 4.70 4.38
HD DVD SS DL 1 2 8 9.40 8.75
HD DVD DS SL 2 2 8 9.40 8.75
HD DVD DS DL 2 4 8 18.80 17.50
HD DVD SS SL 1 1 12 15.00 13.97
HD DVD SS DL 1 2 12 30.00 27.94
HD DVD DS SL 2 2 12 30.00 27.94
HD DVD DS DL 2 4 12 60.00 55.88
HD DVD-RAM SS SL 1 1 12 20.00 18.63
Внутреннее устройство привода компакт-дисков

Привод оптических дисков

При́вод оптических дисков — электромеханическое устройство для считывания и (в большинстве современных моделей) записи, посредством лазера , информации с оптических дисков в виде пластикового диска с отверстием в центре ( компакт-диск , DVD и т. п.). Разработанный компаниями Philips и Sony в конце 1970-х первоначально для чтения компакт-дисков, для абстрагирования от формата и типа диска, в обиходе называется обобщающим названием дисковод , по принципу чтения информации с носителя. Сам по себе оптический привод может быть в виде составляющей конструкции в составе более сложного оборудования (например, бытового DVD-проигрывателя ) либо выпускаться в виде независимого устройства со стандартным интерфейсом подключения ( PATA , SATA , USB ), например, для установки в компьютер.

Карусель ( ) музыкального центра на 3 диска

Существуют следующие типы приводов:

  • привод CD-ROM — самый простой вид cd-привода, предназначенный только для чтения cd-дисков.
  • привод CD-RW — такой же, как и предыдущий, но способен записывать только на CD-R/RW-диски.
  • привод DVD-ROM — предназначение его состоит только в чтении DVD-дисков.
  • привод DVD/CD-RW — тот же DVD-ROM , но способный записывать на CD-R/RW-диски (комбо-привод).
  • привод DVD-RW — привод, способный не только читать DVD-диски, но и записывать на них.
  • привод — в отличие от предыдущего типа DVD RW, способен также записывать на двухслойные оптические DVD-носители, отличающиеся от обычных большей ёмкостью.
  • привод Blu-Ray ( BD-ROM ) — усовершенствованная технология оптических носителей, в основе которой лежит использование лазера с длиной волны 405 нм «синего» (в действительности фиолетового) цвета.
  • привод BD-RE способен читать/записывать на диски формата Blu-Ray.
  • привод HD DVD — это новое поколение оптических дисков, которые предназначены в первую очередь для хранения фильмов высокого разрешения (HDTV). Новый формат носителей позволяет записывать в три раза больший объём данных, по сравнению с DVD. Однослойные HD DVD-диски имеют ёмкость 15 Гб, двухслойные — 30 Гб. Как правило, HD DVD-привод может читать все форматы DVD и CD-дисков.
  • привод — привод, читающий диски формата HD DVD. Формат закрыт в феврале 2008 года.
  • привод — в отличие от предыдущего, способен записывать на диски таких форматов, как DVD-R, DVD+R, DVD-RW, DVD+RW, CD-R, CD-RW.
  • привод GD-ROM
  • привод UMD .
Внутренний привод магнитооптических дисков с диском внутри

Конструктивно приводы всех типов дисков довольно схожи. Они содержат:

  • шасси (с лотком для загрузки, либо щелевым загрузчиком);
  • шпиндельный электродвигатель , служит для приведения диска во вращение с постоянной или переменной линейной скоростью.
  • Система оптической головки состоит из самой головки и системы её перемещения:
    • в узле головки размещены лазерный излучатель, на основе инфракрасного лазерного светодиода, система фокусировки, фотоприемник и предварительный усилитель. Система фокусировки представляет собой подвижную линзу, приводимую в движение электромагнитной системой voice coil (звуковая катушка), сделанной по аналогии с подвижной системой громкоговорителя — изменение напряженности магнитного поля вызывают перемещение линзы и фокусировку лазерного луча.
    • система перемещения головки имеет собственный приводной двигатель, приводящий в движение каретку с оптической головкой при помощи зубчатой либо червячной передачи. Для исключения люфта используется соединение с начальным напряжением: при червячной передаче — подпружиненные шарики, при зубчатой — подпружиненные в разные стороны пары шестерней.
  • плата электроники, где размещены все управляющие схемы привода, интерфейс с контроллером компьютера, разъемы интерфейса и выхода звукового сигнала.

См. также

Примечания

  1. Весомый вклад в разработку «холодных лазеров» внёс и другой русский учёный — ученик и последователь академика Прохорова Жорес Алферов , ставший Нобелевским лауреатом «за разработки полупроводниковых элементов, используемых в сверхбыстрых компьютерах и оптоволоконной связи» 2000 года. См. Леонтьев В. П. Оптические дисководы // . — Москва: ОЛМА-ПРЕСС Образование, 2005. — С. 79. — 800 с. — ISBN 5-94849-713-5 .
  2. . 1 ноября 2018 года.
  3. ↑ Milster, Tom D. (неопр.) . — The Pennsylvania State University. 6 марта 2016 года.
  4. . Дата обращения: 6 декабря 2015. 8 декабря 2015 года.
  5. . Дата обращения: 6 декабря 2015. 9 декабря 2015 года.
  6. Dudley, Brier (2004-11-29). . The Seattle Times . из оригинала 10 августа 2014 . Дата обращения: 24 июля 2014 .
  7. (Press release). Reed College public affairs office. 2000. из оригинала 9 октября 2013 . Дата обращения: 24 июля 2014 .
  8. . MIT (декабрь 1999). 17 апреля 2003 года.
  9. Дата обращения: 6 декабря 2015. 8 декабря 2015 года.
  10. от 18 апреля 2018 на Wayback Machine Kurzweil, March 26, 2018
  11. (недоступная ссылка)
  12. . Дата обращения: 22 апреля 2012. 25 апреля 2012 года.
  13. . CDRinfo.com. из оригинала 16 января 2010 . Дата обращения: 8 января 2010 .
  14. . Дата обращения: 8 января 2010. Архивировано из 17 января 2012 года.
  15. 9 апреля 2008 года.

Ссылки

  • от 23 сентября 2015 на Wayback Machine by Terence O’Kelly (Memorex Inc.)
  • Taylor, J., Zink, M., Crawford, C. & Armbrust, C. Blu-ray Disc Demystified . McGraw-Hill Education, 2008
Источник —

megan
  • 2021-07-20
  • 1
  • Tags:

Same as Оптический диск

The title for the last searches