光盘驱动器和光盘

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1.6 DVD光盘存储规格
1.7 光盘的维护
注意光盘的存放环境 尽量不使用变形的光盘 正确处理光盘上的灰尘和划痕 不要在光盘上贴标签以及划伤光盘印刷面
2 CD-ROM驱动器
2.1 CD-ROM驱动器的外部结构 光驱的外观和控制面板: 耳机插孔 音量控制 指示灯 紧急出盒孔 打开/关闭/停止键 播放/跳道键 电源接口 数据线接口 跳线
光驱的纠错能力
光驱正确读取数据的能力,目前光驱纠错能力的优劣还没有固定标准,方 法一般采用光驱读烂盘的表现来评价。
提高纠错能力的途径:1、调大激光头发射功率,时间长后激光头容易老 化;2、采用先进的纠错技术和较好的伺服系统,加上中等功率的激光发射。
光盘驱动器读取技术
CLV恒定线速度技术
其他存储设备 刻录机缓存 盘片
刻录一盘空白的盘片的时候,不管以何种方式或格式刻录数 据,刻录机都会预先读入数据到缓存(Buffer)中,当刻录机的 缓存存满的时候,刻录机就会开始执行刻录数据的动作,缓存中 必须要有足够的数据供给刻录机才能保证刻录的顺利完成。但是 数据传输给刻录机缓存时,由于各种各样的原因容易造成输入的 速度跟不上刻录机的写入速度,如果缓存中数据被耗尽,此时就 会发生Buffer Under Run(缓存欠载)错误,这样就会刻录失败, 盘片报废。
4.4 Combo驱动器
集DVD-ROM驱动器和CD-RW驱动器于一身的光盘驱动器。 它的实现多功能的关键在于激光头可以发出不同波长的激光束。
4.5 DVD刻录机的类别
DVD-R/RW
DVD-RAM
DVD+R/RW DVD-Multi规格 DVD-Dual 规格
4.6 光雕刻录机
光雕刻录机LightScribe是由美国惠普公司开发成功的一 种利用激光在光盘表面上刻印图案的技术。不过,并不是说有了 支持LightScribe的刻录机,就可以进行光盘标识的刻印,它 还需要相应的软件与光盘的支持 。
2.2 CD-ROM驱动器的内部结构 光驱的内部结构:

机芯结构 激光头组件 主轴马达


光盘托架
启动机构
内部机芯:塑料、钢制
2.3 光驱读取数据原理
2.4 光驱的性能指标
光驱的速度
CD-ROM:1X为150KB/S DVD-ROM:1X为1.38MB/S
平均寻道时间
激光头定位并读取数据所需的平均时间。包括激光头寻找并移动 到指定数据的位置,再发射光波到反射光波经过折射输出到解码电 路,最后将数据传送到光驱缓冲区的时间。
DVD驱动器的特点:
DVD采用的激光波长比CD要短
DVD兼容播放CD和VCD光盘 DVD纠错技术比CD的强10倍 DVD在画质和音效等方面表现卓越
3.2 DVD驱动器读取技术
由于DVD与CD和VCD光盘规格的差异,光源波长的不同,所以 用读DVD光盘的方法是不能读取CD和VCD光盘,但DVD驱动器
根据有机染料呈现颜色的不同,CD-R盘片可以分为: 绿盘:对光的敏感度高,兼容性好,价格便宜,市场上非常普遍, 但是绿盘对强光过于敏感,在阳光曝晒下可使其报废,生产公司主要有 理光、TDK和Mitsubishi(三菱)。 金盘:抗光性好,能延长存放资料的时间;反射层以黄金作为原料; 生产公司有Kodak和MitsuiToatsu(三井)。 蓝盘:使用金属化AZO有机染料加上低价银材料作为反射层,写入 和读取数据准确性高,保存时间也比较长,抗紫外线能力强,生产公司 有日本三菱。
1.3 CD标准总览图
CD-R称为可记录式光盘,主要由印刷层、保护层、反射层、染料层 (记录层)、基层组成,它可用刻录机将数据一次性写入 CD-R盘片中,一 旦写入,数据便不能更改和删除,对数据的保存有较高的安全性。因为 CD-R盘片比普通CD多一层由有机染料构成的记录层。
1.4 CD-R光盘
工作原理:利用大功率激光束的热效应使激光焦点照射记录层的有 机染料产生不可逆的物理化学变化,形成具有与CD光盘凹点相同的光学 反射特性。
双激光头双激光器:
就是两套完全独立的激光头 读取系统,一套是用来读取 VCD和CD的780nm的激光 头,一套是用来读取DVD的 650nm的激光头。这么做 就是读盘质量很好,但成本 相对较高,国外大多价格偏 高的DVD机都采用这种系统。 但由于其采用了两组独立的 读取机芯,相应的机械故障 率也较高(Sony)
5 光存储新技术
下一代பைடு நூலகம்VD标准
基于 蓝光 技术
HD DVD
BD DVD
HD-DVD-1/2
全息存储技术HVD
5 HD DVD

1、简述光盘的逻辑结构。

2、CD驱动器读取数据的原理。 3、CD-R盘片和CD-RW盘片的区别是什么? 4、分别介绍DVD的四种数据读取技术。
1.5 CD-RW光盘
CD-RW(CD-ReWritable),是一种支持可重复写入技术 的光盘,让数据可自由更改和删除,目前的使用寿命在1000次左 右。这种盘片主要由印刷层、保护胶层、反射层、记录层、电解质 层和基层组成。
CD-RW工作原理:在光盘内 部镀上一层200~500埃(1埃 =10-8cm)的薄膜,而此种薄膜的 材质多为银,铟,硒或碲的结晶层, 这个结晶层的特色是能呈现出结晶 与非结晶的状态,由激光照射使其 在这两种状态之间相互转换,而这 两种状态也在光盘片上呈现出平面 (Land)与凹洞(Pit)的效果。
及。
(Pioneer)
单激光头双透镜:
也是目前使用较为广泛的 DVD读取方式。它采用单 一激光头,两组聚焦镜, 针对不同的碟片而选用不 同的聚焦镜来读取,它的 好处是读取质量较高,但 读盘速度较慢,且其机械 故障率较高。
(Toshiba)
单激光头双激光器:
是目前比较流行的DVD读盘 方式。它在一个激光头内安 了两个不同的激光器,分别 发出读取VCD和CD的 780nm 波长的激光束,和 读取DVD的650nm波长的 激光束,它的好处是读盘质 量稳定且速度快,机芯的使 用寿命也长。
工作时,LightScribe使用的是CD所用的780nm激 光对刻印层进行打孔,也就是说此时光头相当于是在 CD刻录的状态下工作,功率会比较高。
4.6 刻录机使用时注意事项
尽量关闭与刻录过程无关的常驻程序 尽量将准备刻录的数据先存放在硬盘上 尽量选用和刻录机的刻录速度相适应的刻录盘
刻录时,保持刻录机水平放置

擦写(复写)速度
将数据刻录到CD-RW盘片的速度,用倍速来标识

读取速度
按照惯例刻录机上的速度标识为:写速度/复写速度/读速度 例如:刻录机上标记有:52X/24X/52X;表明该台刻录机 具有52倍速CD-R的写入速度、24倍速CD-RW的复写速度和 52倍速CD-ROM的读取速度。
4.3 刻录机刻录过程
通过改变主轴电机的速度,使激光头从盘的内圈移动到外圈时单位时 间内读过的轨道长度相同,此时,读取内圈数据比外圈快的多。频繁改变 电机的速度容易导致电机老化;光驱倍速达到40×或更高时,读取数据 过程中改变电机转速将难于控制。该技术一般在12×以下的光驱中使用。
CAV恒定角速度技术
主轴电机以相同的角速度旋转,光驱标称Max数据传输速度就是在 恒定角速度方式下读取光盘外圈数据的速度。↑20×
1.2 光盘的逻辑结构
二进制数据以微观的凹痕形式记录在光盘的螺旋轨道上。光 道从盘的中心开始直到盘的边缘结束。光道上凹凸交界的跳变沿 均代表数字“1”,两个边缘之间代表数字“0”。“0”的个数是 由边缘之间的长度决定的。信息读取时,CD机的激光头发出一束 激光照到CD盘的数据面并拾取由凹痕反射回来的光信号,由此判 别记录的是“1”或“0”。
传统的光盘标记
光盘记号笔
优点:光盘笔成本低廉。 缺点:只能做简单的文字描述,也不够美观。
光盘贴
优点:光盘贴相对美观。 缺点:可能会导致光盘重心不平衡。
光盘打印机
优点:光盘打印机虽然足够美观。 缺点:购买和使用成本比较昂贵,并且使用烦琐。
LightScribe烧录原理
烧录原理:LightScribe光盘结构在保护层上涂 上一层使用特殊染料的盘标图像刻印层,而不是传统 的光盘生产商与速度标识;控制固定功率的激光在光 盘表面的特殊染料层打孔,颜色的深浅是通过打孔的 密集程度来体现。 目前的LightScribe只能实现单色刻印。
光驱的噪音与震动
光驱高速旋转时,尤其在读变形、密度不均及有损伤的 光盘时容易产生噪音和震动;如华硕的双油压动态减震系统、 宏基的悬挂减震系统、还有采用消音棉来减少噪音的系统。
3 DVD-ROM驱动器
3.1 DVD-ROM驱动器的基本工作原理
DVD-ROM的构造与CD-ROM基本相同,只是DVD盘的光学凹槽比CDROM更小,且螺旋储存轨迹之间的距离也更小,DVD存放数据信息的坑点 非常小,而且非常紧密,最小凹坑长度仅为0.4μm,每个坑点间的距离只是 CD-ROM的50%,并且轨距只有0.74μm。所以要想读取DVD盘片上的数据 就得使用频率较高、波长较短的635~650nm红外激光器,这样才能读取窄 轨上的数据。
要向下兼容,所以需要采用新技术才能使DVD正确读取CD光盘。
单激光头单透镜双聚焦技术
单激光头双透镜技术 单激光头双激光器技术 双激光头双激光器技术
单激光头单透镜双聚焦:是
目前使用较为广泛的DVD读取方式。 在读取DVD和VCD/CD碟片时它 采用不同波长的激光束来读取,它 采用特制的综合透镜,通过透镜中 间的激光束形成CD及VCD的聚焦点, 而通过透镜边缘的激光形成 DVD 的聚焦点,它具有较快的读盘速度, 但缺点就是如果用户长期使用品质 较低劣的碟片时,会影响它的使用 寿命。它的好处就是造价便宜,大 多数用户多承受得起,易于推广普
PCAV局部恒定角速度技术
当激光头读取盘片的内圈数据时,旋转速度不变(CAV);当激光头读 取外圈数据时,逐渐增加旋转速度(CLV),从而大幅度增加数据传输率, 使性能保持最高。
光驱的CPU占用率反映驱动器上BIOS软件算法水平。
光驱缓存的容量 光驱的数据接口类型
目前多数为IDE接口和SCSI接口,但目前也有SATA接口
第六章 光盘以及光盘驱动器
本章主要学习内容
1 常见光盘简介
2 CD-ROM驱动器简介 3 DVD-ROM驱动器简介 4 光盘刻录机简介 5 光存储新技术
1 常见的光盘简介
光盘的物理和逻辑结构 CD光盘种类(规范) DVD光盘简介 光盘的维护
1.1 光盘物理结构
光盘形状通常是厚度为1.2mm、直径为120mm或80mm的圆 盘片,常见的是直径为120mm的光盘。在光盘的正面中心有一个直 径为15mm的圆孔,从里向外依次是:半径为2mm的透明圆形内环; 半径为7mm的透明圆形高压区;半径为1mm的透明圆形沟槽;半径 为41mm的圆形印刷面;最外面是半径为1.5mm的圆形外环。 光盘数据数据光道是由里向外的螺旋线,其轨道的各个尺寸和密 度都是一样,保证数据的存储空间分配更加合理。
4 光盘刻录机
光盘刻录机工作原理
速度指标 兼容性 防缓存欠载技术 光盘刻录机使用注意事项
光盘刻录机主要性能参数
4.1 工作原理
记录层是有机染料, 刻录时发生的是不 可逆的物理和化学 变化。
记录层是晶体混合 物,刻录时发生的 主要是物理变化。
4.2 速度指标

写速度
将数据刻录到CD-R盘片的速度,用倍速来标识
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