DVD光驅工作原理與內部結構

DVD光驅工作原理與內部結構

來(lái)源： 作者：pcd120 發(fā)布時(shí)間：2007-07-02
最早出現的DVD是Digital Video Disk(數字視頻光盤(pán))，它是一種只讀型DVD光盤(pán)，必須由專(zhuān)用的影碟機播放。隨著(zhù)技術(shù)的不斷發(fā)展及革新，IBM、HP(惠普)、APPLE(蘋(píng)果)等五家公司召集了SONY(索尼)、Philips(飛利浦)、HITACH(日立)、PIONEER(先鋒)等眾多廠(chǎng)商于1995年12月共同制定統一的DVD規格，并且將原先的Digital Video Disk改成現在的Digital Versatile Disk(數字通用光盤(pán))。DVD是以MPEG-2為標準，每張光盤(pán)可儲存的容量可以達到4.7GB以上(大約是133分鐘高壓縮比的節目，內含AC-3 5.1聲道輸出譯碼)。
一、DVD的主要規格
　　DVD主要有：DVD-ROM、DVD-Video、DVD-Audio、DVD-R、DVD-RW、DVD-RAM等。
1.DVD-ROM
　　DVD-ROM是用來(lái)讀取數字資料的DVD規格，總共有四種容量，分別為4.7GB、8.5GB、9.4GB、17GB，硬件產(chǎn)品稱(chēng)為只讀式DVD-ROM光驅。
2.DVD-Video
　　DVD-Video是用來(lái)讀取數字影音資料的DVD規格，應用于消費性電子領(lǐng)域，硬件產(chǎn)品稱(chēng)為DVD激光視頻機(即DVD-Video光驅)。
3.DVD-Audio
　　DVD-Audio是用來(lái)讀取數字音樂(lè )資料的DVD規格，著(zhù)重于超高音質(zhì)的表現，主要應用于消費性電子領(lǐng)域，硬件產(chǎn)品稱(chēng)為DVD音樂(lè )光驅(DVD-Audio光驅)，而且有些DVD激光視頻機也會(huì )提供DVD-Audio的播放功能。
　　
4.DVD-R
　　DVD-R(DVD
Recorder)是一次寫(xiě)入數據資料的DVD規格，硬件產(chǎn)品稱(chēng)為一次寫(xiě)入式數字多功能光驅(DVD-R光驅)。由于第一代3.95GB容量的無(wú)法配合4.7GB規格的DVD-ROM在軟件制作方面的應用，因此第二代4.7GB
DVD-R應運而生。與CD-R一樣，DVD-R光盤(pán)可與DVD-ROM兼容。
5.DVD-RAM
　　DVD-RAM的用途較廣，但主要分為計算機專(zhuān)用以及家電專(zhuān)用兩種。在計算機方面，硬件產(chǎn)品稱(chēng)為可擦寫(xiě)式數字多功能光驅(DVD-RAM光驅)，然而第一代2.6GB的容量與DVD-ROM容量相差太大，因此就誕生了第二代4.7GB DVD-RAM。DVD-RAM也是采用相變技術(shù)來(lái)存儲數據。
6.DVD-RW
　　DVD-RW是DVD聯(lián)盟繼DVD-RAM之后提出的第二種可以重復讀寫(xiě)數字資料的DVD規格，硬件產(chǎn)品稱(chēng)為可擦寫(xiě)式數字多功能光驅(DVD-RW光驅)，DVD-RW與DVD-RAM擦寫(xiě)方式不同，應用的領(lǐng)域也不相同。DVD-RAM的記錄格式也是采用CD-R中常見(jiàn)的相變技術(shù)，容量為3.0GB。但是DVD-RW不能與DVD-ROM兼容。
二、DVD-ROM的工作原理
　　DVD-ROM工作原理與CD-ROM差不多，也是先將激光二極管發(fā)出的激光經(jīng)過(guò)光學(xué)系統形成光束射向盤(pán)片，然后從盤(pán)片上反射回來(lái)的光束照射到光電接收器上，再轉變成電信號。
　　由于DVD必須兼容CD-ROM光盤(pán)，而不同的光盤(pán)所刻錄的坑點(diǎn)和密度均不相同，當然對激光的要求也有不同，這就要求DVD激光頭在讀取不同盤(pán)片時(shí)要采用不同的光功率。
　　為了兼容CD-ROM光盤(pán)，目前DVD的激光頭讀取方式可以分為以下幾種：
1、單光頭單聚焦鏡
　　采取一個(gè)光頭和一個(gè)全息綜合聚焦透鏡，其激光束為645nm波長(cháng)，但透鏡十分特殊。通過(guò)透鏡邊緣的激光束形成CD/VCD信息面的聚焦點(diǎn)，而透鏡中間部分的激光束聚焦在DVD的信息面上。因只有一個(gè)透鏡，因此讀取數據時(shí)不涉及到更換鏡頭，不占用時(shí)間，讀片速度快，成本較低，機械結構也相對簡(jiǎn)單，但此種激光頭內部結構十分復雜，且讀碟過(guò)程中，因對每一種碟片來(lái)說(shuō)只利用了透鏡表面上的部分光束，因此讀片精度較差，且給光頭帶來(lái)巨大負擔。目前這種讀取方案主要在Panasonic公司廣泛應用。
  
2、單光頭雙聚焦鏡
　　使用兩個(gè)焦距不同的鏡片，但共用一個(gè)激光發(fā)射器和接收器（即：共用一個(gè)激光頭），通過(guò)切換透鏡來(lái)獲得不同焦深以實(shí)現分別讀取CD/VCD和DVD的目的，其讀取信號質(zhì)量較高，但在讀碟時(shí)涉及到光頭的機械切換過(guò)程，因此占用讀碟時(shí)間，讀碟速度較慢，噪聲大，且在精密的激光頭內部容易產(chǎn)生機械故障，成本也相對較高。啟動(dòng)速度較慢、尋道時(shí)間長(cháng)、光頭一物兩用損耗較大。目前，TOSHIBA、安橋公司在自己的DVD產(chǎn)品上采用了這項技術(shù)。
  
3、雙光頭雙聚透鏡
　　即采取兩套完全獨立的光頭，擁有兩套不同焦距的透鏡，采用各司其職的信號拾取系統分別讀取CD/VCD和DVD。因此讀碟性能較好，另一大優(yōu)點(diǎn)就是能兼容CD-R和CD-RW。因CD-R和CD-RW的數據反射面料由氰蘭染料制成，對780nm的激光束反射能力很強，而對于645nm的短波長(cháng)激光束，幾乎會(huì )全部吸收，而只有645nm激光束的單光頭DVD是無(wú)法兼容CD-R和CD-RW等可記錄的CD盤(pán)片。但因采取雙光頭，因此成本最高，且其伺服機構在讀盤(pán)時(shí)有一個(gè)雙光頭的切換過(guò)程，占有時(shí)間，讀盤(pán)速度慢，機械系統復雜，容易出現機械切換故障。目前，Sony及日立公司均采用這種光頭技術(shù)。
  
4、單光頭雙波長(cháng)
　　此技術(shù)采取一個(gè)激光頭，內部安裝兩個(gè)不同的激光發(fā)射器（相當于將兩個(gè)光頭集成在一起），技術(shù)含量高，通過(guò)使用一組聚焦鏡所產(chǎn)生的650nm和780nm波長(cháng)的激光拾取信號，來(lái)分別讀取CD/VCD和DVD，在保持單光頭單聚焦鏡的優(yōu)勢基礎上更加提高了讀片性能和認盤(pán)速度，又免去了因更換激光頭或聚焦鏡所帶來(lái)的時(shí)間占用和機械故障。且兼容性好，能很好地兼容CD-R和CD-RW。這是一種較為新型、全面的信號拾取方案。這種讀取方式最為穩定、先進(jìn)。目前，先鋒、明基等公司采用這種技術(shù)。以明基BenQ為例，推出的第十代DVD光驅--DVP 1650P即是采取此種優(yōu)良的讀取技術(shù)。
  

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