Disc Drive Optik

Dalam komputasi , drive cakram optik (ODD) adalah disk drive yang menggunakan laser yang cahaya atau gelombang elektromagnetik di dalam atau di dekat spektrum cahaya tampak sebagai bagian dari proses membaca atau menulis data ke atau dari cakram optik . Beberapa drive hanya dapat membaca dari disk, tapi drive terbaru yang umumnya baik pembaca dan perekam, juga disebut pembakar atau penulis. Compact disc , DVD , dan Blu-ray adalah jenis umum media optik yang dapat dibaca dan direkam oleh drive tersebut. Optical drive adalah nama generik; drive biasanya digambarkan sebagai "CD" "DVD", atau "Blu-ray", diikuti oleh "drive", "penulis", dll

Optical disk drive merupakan bagian integral dari peralatan konsumen berdiri sendiri seperti pemutar CD , pemutar DVD dan perekam DVD . Mereka juga sangat umum digunakan dalam komputer untuk membaca perangkat lunak dan media konsumen didistribusikan pada disk, dan untuk merekam cakram untuk arsip dan tujuan pertukaran data. Floppy disk drive , dengan kapasitas 1,44 MB, telah dibuat usang: media optik yang murah dan memiliki kapasitas jauh lebih tinggi untuk menangani file besar digunakan sejak zaman floppy disk, dan sebagian besar komputer dan banyak perangkat keras konsumen hiburan memiliki penulis optik. USB flash drive , kapasitas tinggi, kecil, dan murah, cocok di mana membaca / menulis Kemampuan diperlukan.

Perekaman disc dibatasi untuk menyimpan file dimainkan pada peralatan konsumen ( film , musik, dll), volume yang relatif kecil data (misalnya, DVD standar memegang 4,7 gigabyte ) untuk penggunaan lokal, dan data untuk distribusi, tetapi hanya pada kecil- skala, sejumlah besar massa-memproduksi cakram identik lebih murah dan lebih cepat daripada rekaman individu.

Cakram optik digunakan untuk cadangan volume yang relatif kecil data, tapi back up seluruh hard drive, seperti tahun 2011 biasanya berisi ratusan gigabyte, kurang praktis dibandingkan dengan kapasitas yang lebih kecil tersedia sebelumnya. Backup besar sering dibuat pada hard drive eksternal, seperti harga mereka telah menurun ke tingkat membuat ini layak, dalam lingkungan profesional magnetic tape drive juga digunakan.

Mekanisme internal drive

Dengan mengacu pada foto, hanya di sebelah kanan dari pusat gambar adalah motor disc berputar, silinder abu-abu, dengan hub centering abu-abu dan hitam cincin drive yang tangguh di atas. Ada putaran penjepit berbentuk cakram, longgar diadakan dalam sampul dan bebas untuk memutar, itu tidak di foto. Setelah berhenti disc tray bergerak ke dalam, sebagai motor dan bagian-bagiannya terpasang meningkat, magnet di dekat bagian atas kontak perakitan berputar dan sangat menarik penjepit untuk memegang dan pusat disk. Motor ini memiliki rotor eksternal - setiap bagian terlihat berputar.

Chasis logam abu-abu shock-mount di keempat sudutnya untuk mengurangi kepekaan terhadap guncangan eksternal, dan untuk mengurangi kebisingan drive dari ketidakseimbangan residual saat menjalankan ibadah puasa. Kejutan lembut-mount grommets hanya di bawah mesin cuci kuningan berwarna di empat penjuru (yang kiri dikaburkan). Berjalan melalui mereka grommets adalah sekrup untuk mengikat mereka ke bingkai plastik hitam yang di bawahnya.

Dua paralel panduan presisi batang yang berjalan antara kiri atas dan kanan bawah di foto membawa " kereta luncur ", bergerak optik read-write kepala. Seperti ditunjukkan, ini "sled" dekat, atau pada posisi di mana membaca atau menulis di tepi disc.

Sebuah disc abu-abu gelap dengan dua lubang di sisi berlawanan memiliki lensa biru dikelilingi oleh logam berwarna silver. Ini adalah lensa yang paling dekat dengan disk, melainkan berfungsi untuk kedua membaca dan menulis dengan memfokuskan sinar laser ke tempat yang sangat kecil. Dalam disk adalah aktuator cerdik terdiri magnet permanen dan kumparan yang bergerak lensa atas dan bawah untuk mempertahankan fokus pada lapisan data. Selain itu, aktuator bergerak lensa sedikit ke arah dan menjauh dari spindle berputar-motor untuk menjaga tempat di trek. Kedua fokus dan pelacakan relatif cukup cepat dan sangat tepat. Servos ini relatif wideband.

Untuk memilih trek (atau file) serta memajukan "kereta luncur" selama membaca terus menerus atau menulis operasi, motor (itu bisa menjadi motor melangkah, orang akan mendengarnya jika itu) berputar leadscrew kasar-pitch untuk memindahkan " kereta luncur "seluruh kisaran total perjalanan nya. Motor, itu sendiri, adalah silinder abu-abu hanya untuk di sebelah kiri paling-jauh kejutan gunung, poros yang sejajar dengan batang dukungan. Leadscrew adalah batang dengan merata-spasi rincian lebih gelap, ini adalah alur heliks yang melibatkan pin pada "sled".

Bahan jeruk tidak teratur adalah fleksibel tembaga foil tergores didukung oleh lembaran plastik tipis, ini adalah "sirkuit cetak fleksibel" yang menghubungkan segala sesuatu ke elektronik (yang tidak ditampilkan)002E

Komponen kunci  (Laser dan optic)

Bagian paling penting dari sebuah disk drive optik adalah jalur optik, ditempatkan dalam kepala jemput (PUH), biasanya terdiri dari semikonduktor laser yang , sebuah lensa untuk mengarahkan sinar laser, dan dioda mendeteksi pantulan cahaya dari permukaan disc. 

Awalnya, CD laser dengan panjang gelombang 780 nm yang digunakan, berada dalam kisaran inframerah. Untuk DVD, panjang gelombang berkurang menjadi 650 nm (warna merah), dan panjang gelombang untuk Blu-ray Disc dikurangi menjadi 405 nm (warna ungu).

Dua utama servomechanisms yang digunakan, yang pertama untuk menjaga jarak yang benar antara lensa dan disc, dan memastikan sinar laser difokuskan pada laser spot kecil pada disk. Servo kedua bergerak kepala sepanjang radius disc, menjaga balok pada alur, jalur data spiral terus menerus.

Pada hanya membaca media yang (ROM), selama proses pembuatan alur, terbuat dari lubang, ditekan pada permukaan yang datar, yang disebut tanah. Karena kedalaman lubang sekitar satu-00:45 seperenam dari panjang gelombang laser, fase sinar tercermin adalah bergeser dalam kaitannya dengan membaca berkas yang masuk, menyebabkan destruktif saling gangguan dan mengurangi intensitas sinar yang dipantulkan itu. Ini terdeteksi oleh foto dioda bahwa output sinyal listrik.

A mengkodekan perekam (atau luka bakar) data ke recordable CD-R , DVD-R , DVD + R , atau BD-R disc (disebut kosong) dengan selektif pemanasan bagian organik pewarna lapisan dengan laser [ rujukan? ]. Hal ini akan mengubah reflektifitas pewarna, sehingga menciptakan tanda yang bisa dibaca seperti lubang-lubang dan tanah di cakram ditekan. Untuk recordable disc, proses adalah permanen dan media dapat ditulis hanya sekali. Sementara membaca laser biasanya tidak lebih kuat dari 5 mW , tulisan laser jauh lebih kuat. Semakin tinggi kecepatan menulis, semakin sedikit waktu laser harus panas titik pada media, sehingga kekuatannya telah meningkat secara proporsional. Laser DVD burner 'sering puncak pada sekitar 200 mW, baik dalam gelombang kontinu dan pulsa, meskipun beberapa telah didorong sampai 400 mW sebelum dioda gagal.

Untuk ditulis ulang CD-RW , DVD-RW , DVD + RW , DVD-RAM , atau BD-RE media, laser digunakan untuk melelehkan kristal metal alloy di lapisan rekaman disc. Tergantung pada jumlah daya yang digunakan, substansi mungkin diperbolehkan untuk mencairkan kembali (mengubah fase kembali) ke dalam bentuk kristal atau kiri dalam amorf bentuk, memungkinkan tanda dari berbagai reflektifitas yang akan dibuat.

Media Double-sided dapat digunakan, tetapi mereka tidak mudah diakses dengan drive standar, karena mereka harus secara fisik diserahkan untuk mengakses data di sisi lain.

Double layer (DL) media yang memiliki dua lapisan data independen dipisahkan oleh sebuah lapisan semi-reflektif. Kedua lapisan dapat diakses dari sisi yang sama, tetapi memerlukan optik untuk mengubah fokus laser. Single layer Tradisional (SL) ditulis media diproduksi dengan alur spiral dibentuk dalam pelindung polikarbonat lapisan (tidak dalam lapisan perekaman data), untuk memimpin dan melakukan sinkronisasi kecepatan perekaman kepala. Double-layered ditulis media memiliki: lapisan polikarbonat pertama dengan (dangkal) alur, lapisan data dulu, lapisan semi-reflektif, kedua (spacer) lapisan polycarbonate dengan yang lain (dalam) alur, dan lapisan data kedua. Pertama alur spiral biasanya dimulai pada tepi bagian dalam dan meluas ke luar, sementara alur kedua dimulai pada tepi luar dan meluas ke dalam.

Beberapa drive mendukung Hewlett-Packard 's LightScribe teknologi cetak fotothermal untuk pelabelan cakram dilapisi khusus.

Mekanisme rotasi

Mekanisme rotasi dalam optical drive berbeda jauh dari yang dari hard disk drive, dalam bahwa yang terakhir menyimpan kecepatan sudut konstan (CAV), dengan kata lain sejumlah konstan putaran per menit (RPM). Dengan CAV, lebih tinggi throughput yang umumnya dicapai pada disc luar dibandingkan dengan batin.

Di sisi lain, drive optik dikembangkan dengan asumsi mencapai throughput konstan, dalam CD drive awalnya sebesar 150 KiB / s. Itu adalah fitur penting untuk streaming audio yang data yang selalu cenderung membutuhkan konstan bit rate . Tetapi untuk memastikan tidak ada kapasitas disk yang terbuang, kepala harus mentransfer data pada tingkat maksimum linear setiap saat juga, tanpa memperlambat di tepi luar dari disk. Hal ini menyebabkan optical drive-sampai saat ini-yang beroperasi dengan kecepatan linear konstan (CLV). Alur spiral dari disk lewat di bawah kepala pada kecepatan konstan. Implikasi dari CLV, sebagai lawan CAV, adalah bahwa kecepatan sudut disk tidak lagi konstan, dan motor spindle perlu dirancang untuk kecepatan bervariasi dari antara 200 RPM pada tepi luar dan 500 RPM pada batin.

Kemudian drive CD terus paradigma CLV, tapi berevolusi untuk mencapai kecepatan rotasi yang lebih tinggi, populer digambarkan dalam kelipatan kecepatan basis. Akibatnya, 4 × drive, misalnya, akan memutar di 800-2000 RPM, saat melakukan transfer data mantap pada 600 KiB / s, yang sama dengan 4 × 150 KiB / s.

Untuk DVD, dasar atau 1 × kecepatan 1.385 MB / s, sama dengan 1,32 MiB / s, kira-kira 9 kali lebih cepat dari kecepatan CD dasar. Untuk Blu-ray drive, kecepatan dasar adalah 6.74 MB / s, sama dengan 6,43 MiB / s.

Karena menjaga transfer rate konstan untuk seluruh disk tidak begitu penting dalam kebanyakan CD kontemporer menggunakan, pendekatan CLV murni harus ditinggalkan untuk menjaga kecepatan rotasi disk aman rendah sambil memaksimalkan data rate. Beberapa drive bekerja di sebagian CLV (PCLV) skema, dengan beralih dari CLV untuk CAV hanya ketika batas rotasi tercapai. Tapi beralih ke CAV membutuhkan perubahan yang cukup besar dalam desain hardware, jadi bukan yang paling drive menggunakan kecepatan linier konstan dikategorikan (Z-CLV) skema. Ini membagi disk menjadi beberapa zona, masing-masing memiliki kecepatan linier konstan sendiri. Sebuah perekam Z-CLV dinilai pada "52 ×", misalnya, akan menulis pada 20 × di zona terdalam dan kemudian semakin meningkatkan kecepatan dalam beberapa langkah diskrit hingga 52 × di tepi luar. Tanpa kecepatan rotasi yang lebih tinggi, peningkatan kinerja membaca mungkin dicapai oleh sekaligus membaca lebih dari satu titik dari alur data, tetapi drive dengan mekanisme tersebut lebih mahal, kurang kompatibel, dan sangat jarang.