DVD-ROM激光头技术及走势2

DVD-ROM激光头技术及走势2 DVD-ROM激光头技术及走势 ---- 当您在多媒体电脑上细细品味DVD技术带来的高清晰影片画面时，是否想了解新技术(DVD)与传统技术(CD)之间在读取激光头方面的区别,以及作为核心技术，DVD-ROM驱动器的激光头技术在当前有哪些新的发展趋势, 从DVD与 CD的读取原理及区别说起 ---- CD-ROM和DVD-ROM光盘都是利用盘片上的坑洞(pit)来记录数据的，并且从内圈到外圈沿着同一条螺旋状的信息轨道，类似盘旋状的蚊香。当激光头读取数据时，激光会寻找并照射在信息轨道上，通过光盘介质的坑洞状态确定信号的电平，然后再反射到CD-ROM驱动器的感光二级管，经过一连串运算之后就可以读出数据来。其中，CD-ROM光盘的最小信息坑洞直径是0.83mm、最小轨距是1.6mm，使用波长为780nm的红外线激光照射。而DVD-ROM光盘的规格就要严密得多，最小信息坑洞直径是0.4mm、最小轨距是0.74mm。这种更细小的信息坑洞和轨距需要更小的激光点才能读取数据，因此DVD-ROM驱动器的红外线激光波长采用650nm或635nm。 DVD如何兼容CD, ---- DVD技术之所以出现要取代CD技术的趋势，是因为它能以与后者接近的成本不但能读取DVD光盘， ，虽然DVD和CD技术所用的数据读取机制是相同而且能兼容读取各类CD光盘。但是我们从上文中知道 的，但它们使用的坑洞直径、最小轨距和读取波长不同，DVD如何兼容读取CD光盘呢,虽然使用波长较短的650nm 的DVD激光规格来读取密度较低的CD-ROM盘片并没有什么问题，但是DVD-ROM光盘的反射层却在0.6mm处，因此DVD-ROM驱动器需要2种焦距才能兼容读取CD-ROM及DVD-ROM盘片。为了解决这个问题，在研制DVD-ROM的过程中，先后出现了不同的激光头技术a。 旧的思路:2种盘片，2个激光头 ---- 这种设计思路比较原始，即对应于CD和DVD这2种不同规格的光盘，分别设计2种不同的激光读取头。 ---- 第一种是以Sony公司为代表提出的采用双激光头的技术。这种技术使用2套完全独立的激光头结构，一套是用来读取各类CD光盘的波长为780nm的激光头，一套是用来读取各类DVD光盘的波长为650nm的激光头。这种双激光头技术虽然兼容性及读盘性能较好，但成本很高，而且由于需要机械转换，相应的机械故障率较高，寻道速度也很慢。 ---- 其次是Toshiba公司的切换双镜头技术，这种技术使用同一个激光发射及接收设备，但用2个焦距不同的镜头进行切换，针对不同的光盘而选用不同的聚焦镜头来读取。它的好处是读取质量较高，但其弱点是启动速度慢、寻道时间长、机械噪声较大、机械故障率较高并且成本也不低。 新的思路:2种盘片，1个激光头 ---- 针对双激光头技术的种种缺点，新的设计思想诞生了，即采用同一个激光头，来发射2种不同的波长。 ---- 单激光头技术中，首先是Pioneer公司的双焦距单镜头技术。该技术采用同一组镜头和同一个激光发射器，利用液晶快门的技术来控制焦距，分别发出用以读取各类CD光盘的 780nm 波长的激光束和用以读取各类DVD光盘的650nm波长的激光束。这种技术的好处是读盘质量稳定、读盘速度快，并且机芯的使用寿命长。 ---- 其次是由Panasonic公司首创的单激光头单透镜双聚焦技术。这种技术效果较好，它采用特制的综合透镜，通过透镜中间的激光束形成针对各类CD光盘的聚焦点，而通过透镜边缘的激光形成针对各类 DVD光盘的聚焦点。这种技术的优点是读盘速度较快、造价便宜而易于推广，但缺点是如果用户长期使用品质较低劣的碟片就会影响它的使用寿命。 代表未来的是单激光头技术 ---- 早期的DVD-ROM驱动器采用的激光读取头都采用双镜头设计，这种设计方式的机械结构较复杂，而且会增加读取头的重量，由此产生的一系列缺点在上文中已提及。而新一代的单镜头技术中，虽然只有一个镜头，但拥有2个不同的可自动调节的焦点，所以其优势非常明显，即可以使DVD-ROM驱动器产品的体积及重量都可以得到控制，机械结构同时也简单了许多，可大幅度提高寻道时间、CPU资源占有率等重要的性能指标。最重要的是机械结构的简化可降低制造成本，所以目前及未来的主流DVD-ROM驱动器都将采用单镜头技术。 ---- 在上文提到的2种单激光头技术中，双焦距单镜头技术因为更先进、成本更低、没有明显弱点而得到了更多的好评，其优越的读盘稳定性和寿命是广大用户对该类产品最为关注的特点。在目前市面上的DVD-ROM驱动器产品中，由明基电通公司生产的价格只有599元左右的16X产品——Acer 1640A是采用双焦距单镜头技术的典型代表。 单光头--DVD激光头技术发展的主流 DVD从1996年诞生，至今已历经四年。作为DVD最关键的部件--激光头，也有了很大的进步。第一代DVD播放机出现时，各个厂家抱着对DVD格式进行研究的态度，所有的播放机都采用了双镜头双激光束(波长650nm、780nm)技术，其构造相当复杂，几乎为概念性验证产品。以后，随着各家厂商对DVD技术的不断研究，推出的第二、第三代产品中，作为DVD播放机光头的主流技术已经转为单光头。由索尼推出的璐明DVD机芯，就是典型的单光头系统，它采用高度精密的微米级立体圆柱镜头切割技术，配合高度精密的光路结构设计及系统控制，实现了用单光头动态聚焦方式读取DVD、超级VCD、VCD、CD等各种光盘，大大降低了由双镜头的镜头转换引起的故障率。从双光头进步到璐明单光头，实现了DVD激光技术的飞跃，是现今DVD激光头技术的国际主流。 随着技术的发展，影响激光头寿命的主要因素发生了变化。早期生产的激光发射管比较脆嫩、寿命短，从而双激光头寿命长的优点比较突出，现在，激光管的生产技术已经非常成熟，通过对发生故障的激光头解析实例统计发现，绝大部分故障都是在激光管未损坏之前由于其它零件的损坏造成的。双光头由于机械结构复杂，故障率明显高于单光头。索尼璐明机芯采用的光头可靠性高，而且光头质量小，重量轻，工作时驱动电流小，整机能耗低、发热量小，工作稳定。为提高璐明DVD机芯读碟的精密性，设计时，在夹碟转盘中采用了宇宙合金。 在读碟速度方面，双光束双镜头系统往往先将碟片默认为DVD，因此一开机时，先是DVD光束射出，聚焦失败后，再切换光束，射出CD/VCD光束进行读取，所以读取时间上相对单光单镜系统来要慢一些。索尼璐明机芯光头采用单光单镜系统，伺服采用索尼先进的LSI成套芯片，配合16位中央伺服处理CPU和索尼 信号判别处理专利技术，可在几秒内读出碟片内容。 目前市场上还有一些采用计算机DVD-ROM驱动器的DVD播放机。在性能上，由于DVD-ROM是针对PC机的应用而开发的，需要有强大运算能力的中央微处理器CPU来控制，才能够精确读取碟片。然而在DVD影碟机中，一般仅采用普及型CPU进行总控，无法满足DVD-ROM的要求，所以这种改装机稳定可靠性较差，容易死机，同时纠错能力低下。在结构上，DVD-ROM需要PC系统的散热风扇配合，如果简单地 DVD播放机中，会出现两个问题:其一，长时间播放后将会因积温影响播放质量;其把DVD-ROM装入 二，超过DVD播放机需要的驱动转速时将会引起动作噪声。而专为AV设计的璐明机芯不存在这样的问题。 SONY电子器件拓展总部供稿