Оптические накопители

Все многообразие используемых в настоящее время в ПК и бытовой аппаратуре оптических дисков подразделяется на две основные группы: компакт-диск (CD) и DVD.

Ширина дорожки компакт-диска составляет 1,6 мкм, а минимальная длина пита — 0,833 мкм. Для считывания данных в приводах формата CD используются инфракрасный лазер с длиной волны 780 им и оптическая система с числовой апертурой 0,45. Емкость стандартных компакт-дисков, используемых для хранения данных, составляет 650 или 700 Мбайт (для 80-миллиметровых носителей — 185 или 210 Мбайт). Компакт-диски, записанные в формате AudioCD (который был разработан для бытовых звуковоспроизводящих устройств), вмещают до 80 минут стереофонической записи (РСМ, 44,1 кГц/16 бит).

Ширина дорожки DVD составляет 0,8 или 0,74 мкм, а минимальная длина пита — 0,44 или 0,40 мкм. Для считывания данных в DVD-приводах используются красный лазер с длиной волны 650 нм и оптическая система с числовой апертурой 0,6. Емкость стандартных DVD-дисков составляет 4,7 Гбайт (для 80-миллиметровых носителей — 1,4 Гбайт). В отличие от компакт-дисков DVD-носители могут быть двухслойными или двусторонними. Емкость двухслойного DVD-диска составляет 8,5 Гбайт, двустороннего — 9,4 Гбайт. Двусторонние диски фактически представляют собой два одинаковых носителя, склеенных друг с другом; для считывания второй стороны диск необходимо переворачивать.

УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ CD-ROM

Стандартный дисковод для компакт-дисков состоит из следующих компо­нентов: корпус, плата электроники, шпиндельный двигатель, оптическая считывающая система, система загрузки диска.

Корпус предназначен для защиты внутренних компонентов от воздействия внешних факторов и для удобства установки дисковода внутрь системного блока. Плата электроники содержит:

- схему усиления и коррекции сигнала, поступающего с оптической го­ловки;

- процессор обработки кода коррекции;

- схему фокусировки луча и динамического слежения за дорожкой;

- схему управления перемещением считывающей головки;

- буферную память;

- разъемы интерфейса и выхода звукового сигнала;

- разъемы питания;

- блок переключателей режимов (перемычек).

Шпиндельный двигатель служит для придания диску вращения с постоян­ной или переменной скоростью. При поиске данных диск, как правило, вращается с большей скоростью, чем при считывании. Поэтому для диско­вода очень важна характеристика скорости разгона и торможения двигателя, а также количество шума, издаваемого при этом.

На оси шпиндельного двигателя имеется подставка, к которой прижимается диск после его загрузки в механизм дисковода. Поверхность этой подставки покрывается материалом, предотвращающим проскальзывание диска во время вращения (резина, пластик). Во время работы диск прижимается к подставке при помощи шайбы, расположенной с противоположной сто­роны, при этом и шайба, и подставка имеют постоянные магниты, усили­вающие степень прижатия диска.

Процесс считывания информации с компакт-диска выглядит следующим образом: лазер генерирует инфракрасный луч, который, отражаясь от зерка­ла, попадает на поверхность вращающегося компакт-диска. Если на этом диске записана какая-нибудь информация, то степень отражения в различ­ных местах диска будет разной. В случае, когда лазерный луч попадает на "чистую" поверхность, он отражается практически полностью и попадает на фокусирующую линзу. Это есть логическая единица. В случае, когда луч попадает на "прожженное" место, он проходит сквозь отражающий слой и рассеивается, а на фокусирующую линзу ничего не попадает. Это есть логи­ческий ноль. После того как отраженный сигнал сфокусирован линзой, он попадает на фотоприемник, который преобразует световые сигналы в элек­трические. После чего они воспринимаются электронной схемой дисковода, микропроцессор которой анализирует поступающие данные и преобразует их для передачи через интерфейс в компьютер для последующей обработки центральным процессором.