Vypalovací mechanika

Z WikiKnihovna
Přejít na: navigace, hledání

Autor: Milan Spisar

Klíčová slova: optická mechanika, CD, DVD, Blu-Ray

Synonyma: optická mechanika, zapisovací mechanika

Související pojmy: laser, čočka, disk

nadřazené: -

podřazené: -

Obecně

Vypalovací, někdy též nazývaná zapisovací mechanika (CDRW), patří do rodiny optických mechanik (ODD – optical disc drive) pracující na principu laserového světla. Optické mechaniky mohou být jako součást počítače (CD – Compact disc, DVD – Digital versatile/video disc, Blu-ray, HD DVD) nebo nepočítačové, jako součást jiného zařízení (CD přehrávače, DVD přehrávače/rekordéry).

Historie

Optická mechanika je druh datového nosiče. Jejich historie sahá až do roku 1805, kdy byl využit první děrný štítek na tkalcovském stavu. Největšího rozmachu však dosáhly v 70. letech 20. století ve výpočetních střediscích. Dalším typem, který konstrukčně vychází z děrných štítků, je děrná páska a to buď papírová nebo odolnější kovová. Určitým moderním typem datového nosiče je magnetická páska pracující na dvojkovém kódu zajištěném různou intenzitou magnetického signálu. Obdobným typem je magnetický disk a to především disketa (IBM, 1967). Prvním typem byl disk o velikosti 20 cm a kapacitě 80 kB, následně byl jejich vývoj rozšiřován až po kapacitu 1,44 MB, resp. málo užívané 2,88 MB. Dalšími, méně významnými mezníky byly disky s označením SyQuest a ZIP jejichž kapacita dosahovala až 270 MB, resp. 750 MB. Vývoj těchto typů disků i nadále pokračuje a mísí se tedy výroba magnetických a optických disků. Optické disky pracují na laserovém principu čtení, případně zapisování.[1]

Optická mechanika

Každá optická mechanika musí obsahovat pro svůj správný chod tři hlavní součásti:

  • Polovodičový laser
  • Čočky
  • Fotodiodu[2]

Laser – pro zápis/čtení CD se používá infračervený laser o šířce 780 nm, pro DVD 650 nm a pro Blu-ray či HD DVD 405 nm. Jestliže se jedná pouze o čtecí mechaniku, používá se laser o výkonnosti 5 mW. Ve vypalovacích mechanikách však výkon laseru značně vzrůstá.

Čočky - umožňují, aby byl laser zaostřen na velmi malé místo na disku. Protože laser proniká přes polykarbonát, refraktivní (index lomu je 1,55 oproti 1 na vzduchu) vlastnosti materiálu jsou příčinou toho, že ohnisko se stává ořezané. Původně 780 µm široký paprsek dopadne na odrazovou vrstvu široký pouze 1,7 µm. Pity jsou hluboké přesně 1/4 vlnové délky čtecího laseru.[3]

Zapisování na optický disk

Základní princip vypalování je pro všechny systémy stejný. Jednou zapisovatelný disk má na vrstvě zlata nanesenou organickou vrstvu krytou polykarbonátovým základem. Laserový paprsek projde polykarbonátem a propálí organickou vrstvu až k vrstvě zlata a tím vzniká důlek (pit). Pro přepisovatelná („ReWritable“) CD-RW, DVD-RW, DVD+RW, DVD-RAM, BD-RE, HD DVD-RW, nebo HD DVD-RAM média je zápis složitější. U nich je možné předešlý záznam smazat a nahradit novým. Základem je použití materiálů, které mohou měnit svoji strukturu z krystalické na amorfní a zpět. Jestliže se tento materiál místně ohřeje laserovým paprskem na teplotu přes 600°C, změní se struktura v tomto místě po ochlazení na amorfní. Pokud se ohřeje méně (kolem 200°C), vrátí se do původního stavu. Paprsek čtecího laseru se od místa s amorfní strukturou odráží méně než od místa s fází krystalickou, jsou tedy rozlišeny dva stavy - nula a jednička. Oboustranná média nejsou moc využívaná, protože se pro čtení z druhé strany musí fyzicky otočit DVD disk. Dvouvrstvá média (DL-dual layer) mají dvě nezávislé vrstvy oddělené polopropustnou vrstvou. Obě vrstvy jsou přístupné z jedné strany, ale optika musí změnit vzdálenost laserového ohniska. Na jednovrstvých médiích (SL-single layer) je vyrobena spirálová rýha v ochranné polykarbonátové vrstvě, která zavede záznamovou hlavu na začátek stopy. U dvouvrstvých je první vrstva s mělkou rýhou a polopropustnou vrstvou a druhá vrstva s hlubokou rýhou. Některé vypalovací mechaniky podporují také LightScribe - vypálení potisku na nezapisovatelnou stranu disku.

Zdroje

[1] KOLÁČEK, M. Svět hardware [online]. 1.8.2008 [cit. 2011-05-21]. Historie a současnost datových úložišť. Dostupné z WWW: <http://www.svethardware.cz/art_doc-1353E9CA90DE55D4C125748A00258FD4.html>.

[2] Stan, Sorin G. (1998), The CD-ROM Drive: A Brief System Description, Springer, pp. 13, ISBN 079238167X

[3] BARTOŇ, M. Diit.cz - Deep in IT [online]. 26.2.2004 [cit. 2011-05-21]. Jak pracuje optická mechanika - laser. Dostupné z WWW: <http://www.diit.cz/clanek/jak-pracuje-opticka-mechanika-laser/7469/>.

[4] TAYLOR, J.; JOHNSON, M. R.; CRAWFORD, Ch. G. DVD Demistified. United States of America : The McGraw-Hill Companies, c2006. 84 s. ISBN 0-07-142396-6.

[5] Optical disc drive. In Wikipedia : the free encyclopedia [online]. St. Petersburg (Florida) : Wikipedia Foundation, 19 August 2003, last modified on 27 April 2011 [cit. 2011-05-21]. Dostupné z WWW: <http://en.wikipedia.org/wiki/Optical_disc_drive>.