Optikai adattárolás
CD(Compact Disc)
Története
Az első generációs optikai lemezeket a Philips fejlesztette ki, mozifilmek tárolására. 30 cm volt az átmérője és LaserVision név alatt futott. A Sony is hamarosan részt vett a fejlesztésben. Ez a két cég alakította ki a CD egyik formáját, a CD-DA-t 750 MB kapacitással. Hasonló megoldás a számítógépipar számára is érdekessé vált, amely a ma használatos CD-ROM kialakulásához vezetett. Egy CD tehát 12 cm átmérővel rendelkezik, 1,2 mm vastag és ellentétben a szilárd lemezekkel a leolvasási sebessége állandó, miközben a forgási sebesség változik.
Általános jellemzői
Az adatok kör alakú műanyag lapon (5.25 inch) helyezkednek el spirál alakban, amelyeket belülről kifelé haladva rögzítenek a tárolón. A jeleket lézersugár segítségével alakítják ki és olvassák le, a hordozó rétegen a kódolandó jeleknek megfelelő bemélyedéseket ún. piteket hoznak létre a köztes tartományokat land-nek nevezzük.A CD tárolókapacitása 650, 700, 800, 900 MB. Sebessége az egyszeres CD olvasónak 150 Kbit/s.
Az olvasáskor alkalmazzák a fényvisszaverő képességet, ezt reflexiónak nevezzük a különböző felületekről visszaérkező fénysugarak különböző hullámhosszúak (fázisúak) amelyeket a fényérzékelő megkülönböztet (az interferenciát felhasználva). A kiolvasáshoz 780 nm (infravörös) hullámhosszúságú lézerfényt használnak, amelyet körülbelül 1,6-1,7 µm-re fókuszálnak.
Egy CD lemez a következő négy rétegből épül fel:
- polikarbonát adathordozó (szubsztrát) réteg vastagsága: 1,2 mm, törésmutatója szigorúan 1,46. A 30 fokban beérkező fénysugár 20 fokban folytatja útját. ~0,8-1 mm-es fény folt a hordozó felületén a reflektáló réteghez érve 1,6 um-esre csökken
- reflektáló réteg (Al, Au vagy valami más fém) vastagság: kb. 40 nm (40*10-9 m)
- védő lakk réteg vastagsága: ~5 µm (5* 10-6 m)
- címke, borító
Egy CD lemezen az információ tárolása egyetlen spirál alakú pályán történik kb. 20 000 barázda
Barázdák jellemzői: A szomszédos barázdák távolsága 1,6 µm (egy hajszál szélességében kb. 30 barázda) barázdák szélessége 0,6 µm pit-ek mélysége 0,12 µm. Ha a barázdákat kiegyenesítenénk, akkor együttes hosszuk majdnem elérné a 7 km-t. Ha egy CD-ROM-ot egy labdarúgópálya nagyságára felnagyítanánk, a barázdák szélessége még mindig csak 0,5 mm lenne.
A lemez letapogatásakor a fényinterferencia jelenségét használják ki. A letapogatáshoz egy lézerdiódából származó homogén, állandó hullámhosszúságú fényt használnak. A pit-ekről a fény ellenkező fázisban tér vissza, ezáltal a beeső nyaláb egy jelentős részét kioltja. A visszavert fény intenzitása detektálható módon lecsökken, kb. 30-40%-al.
A CD gyártás öt jól elkülönített résztechnológiára bontható
- premastering
- mastering vagy mesterlemez gyártás
- elektroforming vagy nyomólemez készítés
- sokszorosítás
- csomagolás
1. Premastering
A CD-n kizárólag digitális (PCM kódolású) információ rögzíthető. Abban az esetben, ha a rögzítendő pl. hangzó anyag analóg formában áll rendelkezésre, akkor a digitalizálást (A/D konverzió) is ebben a fázisban kell elvégezni. Általánosságban elmondható, hogy ebben a technológiai lépésben történik a CD típusának megfelelő formátum kialakítása. Napjainkban ezeket a feladatokat a korszerű stúdiók, illetve a szoftverfejlesztők a rögzítendő információ szerkesztési fázisában már elvégzik és csak a legritkább esetben adják át a CD gyártónak.
2. Mastering vagy mesterlemez gyártás
Az első része a masteringnek az üveg-hordozó előkészítése. Az üveg-hordozó egy korong alakú üveglap. Tisztítás és polírozás után egy folyékony fényérzékeny lakkot visznek fel egyenletesen az üveglapra. Ezután az üveg-hordozót kb. félórán át "sütik". A kiszárított üveg-hordozót hívják glass-masternek. A glass-mastert a lézeres "vágógépre" helyezik, ami egy számítógéphez csatlakozik. Az adatokat a forrásról (CD-R, stb.) betöltik a számítógépbe, és a lézer beégeti a glass-master fényérzékeny rétegébe. Az adatokat a glass-master közepénél kezdve, spirális vonalban rögzítik. A beégetés után a glass-mastert Nátrium-hidroxid oldatban forgatva előhívják. Ahol a lézer érintette a felvétel során a fényérzékeny réteget, a lemosás után látható kicsi gödröcskék hordozzák az információt. Az előhívott glass-mastert ezután vákuumkamrába helyezik és kis mennyiségű ezüsttel vonják be (csak molekuláris vastagságban). Az előhívott, ezüstréteggel bevont glass-mastert hívják fémezett glass-masternek. A fémezett glass-mastert küldik Galvanizálásra.
3. Elektroforming vagy nyomólemez készítés (Galvanizálás)
A fémezett glass-mastert két órára Nikkel-Szulfamát oldatot tartalmazó tartályba helyezik. Az idő lejártával vékony nikkel réteg képződik a glass master ezüstözött felületén. Végül kiveszik a tartályból és a nikkelt leválasztják az ezüst rétegről. Ezt a nikkel réteget hívják "Apának". Az Apa fordított képe az adatoknak, és ez már használható lenne nyomólemeznek, azonban az Apát rendszerint mégsem használják fel, mert ha megsérül, az egész előállítási procedúrát meg kell ismételni. Ezért az Apát visszahelyezik a galvanizáló tartályba, és egy másik réteg nikkelt növesztenek rá. A galvanizált Apát kiemelik a tartályból, s az új réteg nikkelt eltávolítják róla. Ezt az új réteget hívják "Anyának". Az Anyát visszahelyezik a galvanizáló tartályba két órára, és egy másik réteg nikkelt növesztenek rá. A képződött réteget leválasztják az Anyáról, és ezt a réteget hívják "Fiúnak" vagy "Nyomólemeznek" (stamper). A nyomólemez ugyanúgy fordított képe az adatoknak, mint az Apa, tehát felhasználható a lemezek sokszorosítására. Az Anyáról még számos nyomólemez készülhet. A nikkel lemez vastagsága 300 mikron.
4. Sokszorosítás
A nyomólemezen kivágják a központi lyukat és a külső szélét, utána tökéletesen simára polírozzák a hátoldalát. A nyomólemez most kész arra, hogy behelyezzék a fröccsöntő gépbe, ami a lemezeket készíti.
A nyomólemezen geometriai alakzatokban rögzített információ sokszorosítása, a tényleges CD struktúra (polikarbonát hordozó, reflexiós réteg, védőlakk réteg, festék réteg - grafika) kialakítását jelenti fröccsöntési eljárással. A CD sokszorosítása általában két fázisban történik. Az első fázis a nyomat (grafika) nélküli CD előállítása, a második fázis (erre a célra kialakított automata gépeken - tampon nyomási, szitázási, vagy offset eljárással) a grafika felvitele.
5. Csomagolás
A sokszorosítás során elkészült CD-k iparág szerinti szabványos, vagy a megrendelő által specifikált csomagolóanyagba történő elhelyezése.
Napjainkba a technológia lehetővé teszi, hogy 3,5-4 másodperc alatt készül el egy darab minőségi CD. (régen ehhez 20-25 másodperc kellett)
CD-R
CD-R fejlesztésekor felmerülő alapvető igények: Tárolásra alkalmas réteg kifejlesztése Lézer fénnyel történő felírás. Az írást lehetővé tevő hardver és szoftver együttes kifejlesztése. Íráskor a fény nyaláb energiájának optimális beállítása. Utasításkészlet kibővítése az író kezelésére alkalmas utasításokkal. Hagyományos olvasókkal való kompatibilitás!
Mindent meghatározó feladat a megfelelő tároló anyag megtalálása volt. Lézer fény (termikus hatás) hatására olyan elváltozást produkáljon, amely a ROM típusú meghajtókban úgy viselkedik, mint a hagyományos technológiával előállított préselt lemezek. A termikus hatásainak kézbetarthatósága. Az információt rögzítő rétegen csak a kívánt mértékben okozzon elváltozást. Olvasások ne okozzanak maradandó sérülést (újraírást).
A kutatások kezdetben a ritkaföldfémeket (Li, Se, Te) tartalmazó ötvözetekből kialakított vékony tükröző réteg előállítására irányultak. Viszonylag alacsony hőfokon át égethető. Ahol kiég a tükör ott reflexió nélküli felület alakul ki. Optikailag fekete, mivel nincs visszaverődés. Nem interferencia okozza a fényintenzités csökkenését. Ezen módszer hátrányai: sorozatgyártása viszonylag drága, időbeli stabilitás nem volt kielégítő, viszonylag magas hibaarány az írásnál.
A jelenlegi legjobb megoldás a szerves anyagból készült információtároló réteg (100-300 nm) alkalmazása. A tároló réteg átlátszó, hő hatására (~250 C) az anyag megolvad. A réteg az olvadás hatására zsugorodik, optikai tulajdonságai megváltoznak (bemattul). A reflexiót a hagyományos technológiához hasonlóan egy vékony fémréteg(Au) biztosítja. A matt részek mögött ez a reflektáló réteg kevésbé világítható meg.
A CD-R gyártási folyamata erősen eltér a ROM típusú CD-k gyártástechnológiájától. A hordozó fröccsöntése sokkal érzékenyebb folyamat, mint a hagyományos CD-nél (magasabb követelmények a geometriai és az optikai paraméterek, valamint a szubsztrát hőmérséklete tekintetében). A gyártási ciklusidő közel háromszorosára nõ, mintegy 10-15 s. A tükröző arany réteg felvitelénél fokozottan figyelemmel kell lenni az információs réteg hőérzékenységére és a minimálisan elegendő arany mennyiség felvitelére, melynek vastagsága a teljes CD-R felületen nem térhet el jobban, mint 8-10%. A minőségellenőrzési folyamat is különbözik a CD integrált gyártósorainál használt rendszerekétől. Itt mind az üres, mind a gyártásból származó CD-R-eket speciális berendezéseken kell minősíteni, aminek szerves része az élettartam-vizsgálat is.
CD-RW (Rewritable)
Az RW az írási-olvasási mechanizmusokhoz az úgynevezett fázisváltós (phase change) technológiát alkalmazza.Biznyos vékony (80-100 nm) rétegben kialakított fémötvözetek ( például Ge-Sb-Te-Ag-Tl, Te-Ge-Sn-O, In-Se-Tl-Co, Au-Sn-Ge-Te ) kristályszerkezete hő hatására úgy változik meg, hogy a szabályos kristályszerkezet helyett amorf anyag képződik. Ezt a jelenséget nevezik fázisváltásnak. A fent említett ötvözeteknél ez a rácsszerkezet-váltás különböző hőmérsékleten zajlik le, s így kialakítható egy olyan ötvözet, amely egy-egy alkalmazásnál megközelíti az ideális állapotot. A CD-RW információtároló rétegének kialakításánál vákuumbeli fémgőzöléssel fémek olyan amorf módosulatát állítják elő, (polikarbonát vagy üveg hordozón, amelyen az információs pályákat már előre kijelölték), amelyből néhány száz Celsius hőmérsékleten, pár nsec alatt a kristályszerkezet kialakul. Ez a folyamat visszafordítható, vagyis bizonyos hőenergia hatására ismét kialakítható az amorf állapot. Az információtárolás mechanizmusának a lényege az, hogy az amorf és a szabályos kristályszerkezetű lokális területek reflexiója különböző, ezért e két eltérő felület lézerrel letapogatható. A CD-RW-re információt írni vagy róla törölni, illetve onnan információt olvasni egy forrásból származó lézernyalábbal lehet, az egyes műveletek között csak az egységnyi információtároló hely megvilágítási időtartamában van különbség.
DVD(Digital Versatile Disc)
A CD kapacitása akkor lett igazán kicsi, amikor a felhasználók mozgóképes alkalmazásokat készítettek, és megnőtt az érdeklődés a mozifilmek számítógépes és házi lejátszása iránt. Egy átlagos film csak két CD lemezre fér el, ami tűrhetetlen dolog. Több cég is komoly anyagi erőket fektetett a nagy érzékenységű és kapacitású CD fejlesztésébe. Már az első hírek hallatán is nyilvánvalóvá vált, hogy az új eszköz kifejlesztői és tulajdonosai hosszú évekre megerősített pozícióba kerülnek a multimédia és számítógéppiacon.
A házi videoipar a VHS formátumnál jobb minőségű és hosszabb játékidejű médiát keresett. 1994-ben a Warner Brothers vezette Hollywood Advisory Group ( Tanácsadó Csoport ) az alábbi követelményeket állította fel az új adathordozóval szemben:
1994 végére két fő fejlesztési irány tisztult le a nagy kapacitású lemezek területén. Az egyik a Sony és a Philips által vezetett tábor a nagy kapacitású HDCD (High Density CD). A HDCD-lemez egyoldalas, de a polikarbonát hordozóban nem csak egy 3,7GB, hanem két felvételi réteg is kialakítható, így a lemez kapacitása eléri a 7,4 Gbájtot.
A másik a Toshiba vezette konzorcium (résztvevők Matsushita, Toshiba, Philips, Sony, Time Warner, Mitsubishi, Pioneer, Hitachi, Thomson, JVC) a DVD (Digital Versatile Disc eredetileg Digital Video Disc). Itt is lehetőség van egy (4,7GB) és két réteg (8,5GB) kialakítására, ezen kívül a lemez lehet kétoldalas és duplarétegű (~17GB). A DVD lett a befutó, 1996 végén Japánban megjelenhettek az első lejátszók.
DVD lemez első ránézésre ugyanolyannak tűnik, mint egy hagyományos CD. Jobban szemügyre véve azonban észrevehetjük, hogy a szivárványosság más, mint a szokásos CD esetén. Ez azért van, mert az információt hordozó rétegen a váltakozó hosszúságú pitek a szokásos CD esetén 1,6 mm-es menetemelkedésű spirált alkotnak, míg DVD esetén a menet-emelkedés csak 0,74 mm. A sűrűbb barázdáltságú DVD-n a fényelhajlás (diffrakció) erősebb. A jelenséghez az is hozzájárul, hogy DVD esetén a pit-ek átlagos hossza is csak kb. fele a CD-n lévőkének (CD 0,83 - 3,3 um, DVD 0,4 - 1,3 um). A legfontosabb technikai áttörés egy olyan lézer kifejlesztése volt, aminek a felbontása már akkora, hogy olvashatóak vele a csökkentett méretű pitek is. Az új lézer rövidebb hullámhosszú lett 635 - 650 nm, szemben a CD 780 nm hullámhosszú lézerével.
A másik, jól látható különbség a DVD lemez és a CD lemez között az, hogy körben, a lemez éle másként fénylik. A DVD-nél az élen általában sima fénylő folyásnyomok láthatók. Ez az élre kifolyt, megszilárdult ragasztóanyagtól van. A DVD-t ugyanis nem egyben fröccsöntik, hanem két vékonyabb lemezt (0,6 mm vastag) fröccsöntenek, és azt ragasztják össze. Az eredő vastagság így itt is 1,2 mm, mint a CD-nél. Az információt hordozó réteg viszont ebben az esetben középre kerül, míg a CD-nél az a címkenyomat alatt van. Tehát a DVD olvasófej 0,6 mm-es optikai közegen (általában polikarbonát) keresztül olvassa ki az információt, nem pedig 1,2 mm vastagon át, mint a CD olvasófej.
Az oldalak és rétegek számának kombinálásából jött létre a DVD négy alaptípusa:
- DVD-5 egyrétegű egyoldalas lemez, 4,7GB kapacitással
- DVD-10 egyrétegű kétoldalas lemez 4,7x2, azaz 9,4GB kapacitással
- DVD-9 kétrétegű egyoldalas lemez 8,5GB kapacitással
- DVD-18 kétrétegű kétoldalas lemez, 8,5GBx2, azaz 17GB kapacitással
DVD-DL (Dual Layer)
Az olvasófejhez közelebbi réteg (0. réteg) mögött "féligáteresztő" reflexiós réteg van (pl. arany, vagy szilícium), a távolabbi - a kész DVD közepe felőli - réteg (1. réteg) mögé pedig teljesen reflektáló réteget tesznek (pl. alumínium). DL-lemezek kapacitása elvileg 8,5 GB, ami a valóságban 7,98-8 GB-nak felel meg (ugyanígy a hagyományos DVD+R lemezre is csak kb 4,3 GB írható az elvi 4,7 GB helyett).
DVD Fajtái:
- DVD–Video (mozgóképek tárolására)
- DVD–Audio (hang tárolására)
- DVD–ROM (adat, préselt)
- DVD–RAM (adat, közvetlen (direkt) elérésű)
- DVD-R és DVD-RW (adat; az R egyszer írható [recordable], az RW újraírható [rewritable])
- DVD+R és DVD+RW (fenti kettőhöz hasonló, azokkal rivalizáló formátum)
- DVD DL, DVD+DL, DVD-DL (kétrétegű)
A +R/+RW, illetve -R/-RW formátumok egymással nem teljesen kompatibilisek, támogatottságuk kb. fele-fele arányban oszlott meg megjelenésük táján a piacon eredetileg a meghajtók vagy egyiket vagy másikat támogatták csak, majd viszont 2006 végére szinte az összes otthonokba kerülő lejátszó támogatta mindkét típust.
DVD Video
A DVD–Video lemezek lejátszására szükség van – természetesen – egy erre alkalmas lejátszóra. Ez lehet asztali lejátszó, ami kinézetére leginkább egy videókazetta-lejátszóra hasonlít, de lehet számítógépbe épített meghajtó is.
A DVD-n kiadott filmek MPEG-2 videotömörítéssel, valamint Dolby Digital AC–3 hangtömörítéssel kerülnek a lemezekre, ez utóbbi rendszerint sokcsatornás változatban. A DVD filmek adatsebessége általában 3 és 10 Mbps között van, és jellemzően a tartalomhoz alkalmazkodik.
A DVD–Video lemezeken található hanganyag tömörítése több különböző módon is megengedett, szabványos: lehet PCM, DTS, MPEG vagy Dolby Digital AC–3. Az NTSC országokban a PCM és az AC–3 támogatása kötelező a lejátszókban, a másik kettő opcionális. A PAL rendszerű országok eredetileg a PCM és MPEG kódolási eljárások mellett álltak ki, de a Philips legnagyobb sajnálatára nemzetközi nyomásnak engedve be kellett venniük az AC–3-at a lemezeken opcionális, a lejátszókban pedig kötelező támogatásra.
DVD-ROM
A DVD–ROM lemezek préselt lemezek, „házi” írásuk nem lehetséges, olvasásukhoz szükség van egy DVD–ROM-olvasóra. A lemezek körülbelül 4,7 GB adatot képesek tárolni egy rétegen; vannak kétrétegű lemezek, ezek összesen körülbelül 8,5 GB adatot tartalmaznak.
DVD-R/-RW és DVD+R/+RW
A DVD-R és +R lemezeket egyszer lehet csak írni, míg a -RW és +RW lemezek többször írhatók. Olvasásuk lehetséges egy egyszerű, számítógép házába is építhető DVD-olvasóval, írásuk hasonlóképpen, itt régebben ügyelni kellet, hogy - vagy + a lemez, illetve a DVD-író mivel egymással nem kompatibilisek, de a mai új írók mindkettőt támogatják. Tárolókapacitásuk 4,7 GB (4,38GB valós) oldalanként. Vannak többrétegű lemezek, ezek összesen 8,5 GB (7,98GB valós kapacitás) adatot tartalmaznak.
A DVD-R esetében tulajdonképpen ugyanazt az írásmódot használják, mint a CD-R esetében. A lemezre fókuszált lézernyaláb felmelegíti a jelrögzítő réteg szerves festékanyagát, ennek hatására a festék optikai visszaverő képessége megváltozik, azaz megtörténik a rögzítés.
A DVD+RW fejlesztői munkacsoport által kidolgozott szabvány az újabb, elvben technológiailag fejlettebb termék. Gyorsabb és könnyebb - ezáltal olcsóbb - a DVD+R lemezek gyártása (megjelenésekor mégis ez volt a kicsivel drágább, legalábbis mifelénk). Alapvető gyártástechnológiai különbség, hogy a DVD-R lemezek a préselés során nem kapják meg azokat az előformázott információkat, amelyek a DVD+R esetén kapásból a lemezre kerülnek. Különbözik még az előre rögzített nyomvonal (mondhatni sorvezető árok) kialakítása is, amely mentén az írás történik: a DVD+RW szabvány újabb, pontosabb, ugyanakkor rugalmasabb megoldást alkalmaz, ezáltal alapból képes (lehetett volna) mind a CLV, Z-CLV, mind a CAV, P-CAV írásmódokra (ezek abban különböznek, hogy a lemez külső része felé növekvő kerületi sebességet hogyan használja ki, vagy kompenzálja az író az írási sebesség növeléséhez vagy épp szinten tartásához). Az is jól látszik, milyen gyorsan tudták növelni az írási sebességet a DVD-R-vel szemben (mára már mindkét szabvány elérte a 16x-os csúcssebességet - igen, ez a szabványos maximális tempó, habár megfelelő minőségú 16x-os lemezekre némelyik író ma már felajánlja a 18x-os és 20x-os sebességet is).
Maga az írás túl sokban nem különbözik, ha a DVD+R és DVD-R korongok írását részleteiben elemezzük. A menet közbeni sávkövetés módszere eltérő csöppet, itt a DVD+RW szabvány előnyben van, ugyanis az előre rögzített ''sorvezető'' más rendszerű. Az írás menete elvileg rugalmasabban programozható, ezért ment egyszerűbben a menet közbeni minőségellenőrzés implementálása, és a különböző, gyors írási sebességet biztosító (P-CAV, Z-CLV) írásmódok bevezetése. Ezért tudta a DVD+R formátum hamarabb elérni a 16x-os tempót (mára a DVD-R teljesen beérte). A lemezre rögzített adatok logikai és fizikai kódolása (adatrögzítés, hibajavítás, szektorok) természetesen megegyezik mind a két szabványnál, hiszen ezeknek a paramétereknek minden tekintetben az '''alap'' DVD formátummal kell megegyeznie.
Ha már megírtuk őket, nincs számottevő különbség a DVD+R és DVD-R lemezek között a minőség tekintetében. A megírt lemezek közötti eltérések nem azon múlnak, hogy "pluszos" vagy "mínuszos" a korong
Ma már mindegy, milyen lemezre írsz. Ha normális, márkás lemezt veszel, legyen az akár DVD+R, akár DVD-R, körülbelül ugyanazt várhatod el tőlük mind kompatibilitás, mind életattartam szempontjából.
Meghajtók tulajdonságai
Meghajtók struktúrája (CD)
Az első generációs optikai rendszer felépítése:
(T-elrendezés)
1. Lézerdióda, 2. Optikai rács, 3. Polarizációs prizma, 4. Fotódetektor, 5. Kollimátor lencse, 6. Objektív lencse
A hagyományos meghajtók kellemetlen tulajdonsága a nagy méret volt. Ma már az úgynevezett FOP (Flat Otical Pich-Up) meghajtók az elterjedtek. Polarizációs prizma helyett féligáteresztő tükörprizmával választják szét a sugarakat. Két különböző fénytűrésű prizmából áll. Határfelületre gőzölögtetett Aluminium réteg szolgál tükörként. A tükör fényvisszaverő képessége a beeső fény mennyiségétől függ. Működés közben a fény 100%-a belép a tükörprizmába, visszaverődés nélkül áthalad rajta, de intenzitása felére csökken. A lemezről a fény visszaverődik, belépve a prizmába intenzitása ismét lecsökkenik, és már nem elegendő a tükörfelületen való átjutáshoz. A tükörről visszaverődve a fény a fotodetektorra jut.
FOP vs. T-stuktúra
DVD Olvasófeje
A DVD-ben alkalmazott olvasófej alapelve ugyanaz, mint a CD meghajtókban csak a kétrétegű lemez miatt mégis más. Elvileg két olvasófej kellene, mindegyik a saját rétegére fókuszálva, a két réteget azonban sohasem kell egyszerre olvasni. Gyakorlatban a két réteg letapogatására közös olvasófejet használnak. A lézersugarat speciális kétfókuszú lencsével irányítják a két rétegre.
A CD\DVD lemezek olvasási, írási elve ugyanaz, csak az alkalmazott technológia változik. Többféle technológia terjedt el, van olyan meghajtó, amely keverve használ több technológiát. A különböző technológiák kialakulását az tette szükségessé, hogy bizonyos formátumú lemezeket, csak megfelelő körülmények között lehet használni.
Ezek a befolyásoló körülmények legtöbbnyire:
- fordulatszám
- szögsebesség
- adatátviteli sebesség
A következő technikák lesznek ismertetve:
- CAV
- CLV
- P-CAV
- Z-CLV
CAV: (Constant Angular Velocity) A lemez olvasásánál állandó szögsebesség tartása, amely a lemez felületén kifelé haladva változó (növekvő) adatátviteli sebességet eredményez.
CLV: (Constant Linear Velocity) Állandó lineáris sebesség. Az adatátviteli sebesség állandó szinten tartása a lemez forgási sebességének változtatása mellett. (tipikus felhasználási terület az Audio-CD lejátszókban).
P-CAV: (Partial Constant Angular Velocity) Részben állandó szögsebesség. A CLV és a CAV kombinációja. Az adatátviteli sebesség addig növekszik, amíg a meghajtó el nem éri a maximális sebességét (CAV), majd lelassul és innentől az átviteli sebesség állandó marad (CLV). Mivel a P-CAV meghajtók hamarabb érik el a maximális sebességüket, mint a CAV meghajtók, így az átlagos adatátviteli sebességük is nagyobb.
Z-CLV: (Zone Constant Linear Velocity) Annyiban különbözik a P-CAV-tól, hogy a meghajtó CLV módban kezdi az olvasást.
A CD felületén való tájékozódáshoz három sugárnyalábot használnak amelybõl egy az olvasó és fókuszáló, kettõ pedig az információs sávon tartásért felelõs A három sugárnyaláb egy lézerdiódából származó nyalábból nyerhetõ amit az optikai rács oszt szét.
Hibajavító mechanizmusok
Cél
a hibás minták felismerése és kiküszöbölése. Ez legtöbbször valamilyen
karcolás vagy elpiszkolódás eredménye. Az ilyen hibákat burst hibáknak
nevezzük.
A hibák kijavítása két módszerrel történhet:
- optikai úton
- elektronikus úton
Optikai hibajavító mechanizmus
Első megközelítésben maga az olvasófej végzi az apróbb porszemek által okozott burst hibák javítását. A lézersugár a hordozó felületére történő fókuszálása 0,8-1 mm átmérőjű foltot hagy. A nyaláb 1 mm-ről 1,6 µm-re történő leképezése azt eredményezi, hogy a fény oldalán lévő 0,5 mm-nél nem nagyobb mechanikai sérülés nem okoz olvasási hibát.
Elektronikus hibajavítás
Reed-Solomon féle kétfokozatú hibakorrektor (CIRC-Cross Interleaved Reed-Solomon Code)
Első fokozat: redundáns tárolás
Minden 24 bitet 4-4 biten értékelünk (redundáns tárolás)
Második fokozat: keresztbe ágyazott tárolás
Az audio adatokat keresztbe ágyazottan (interleaved) tárolják (burst hiba csak részben roncsol)
Minden burst hiba javítható, ami nem terjed ki 7-nél több frame-re.
Blu-Ray vs. HD DVD
Optikai meghajtók gyártóinak oldalai
Sony Optiarc(NEC)
Ezeken kívül találkozhatunk más nevű termékekkel is (pl: ASUS, Freecom stb.), de ezek úgy veszik meg a fent látott gyártóktól és átmatricázzák sajátjuknak.
Optikai lemez gyártók
A lemezgyártó lista sem teljes de a leginkább ajánlható gyártókat felsoroltam.