Optinen levy

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 30.7.2020 tarkistetusta versiosta . vahvistus vaatii 21 muokkausta .

Optinen levy ( englanniksi  optical disc ) on yhteisnimitys levyiksi valmistetuille tietovälineille , joilta lukeminen tapahtuu optisella ( laser )säteilyllä. Levy on yleensä litteä, sen pohja on valmistettu polykarbonaatista , jolle levitetään erityinen kerros, joka palvelee tietojen tallentamista. Tietojen lukemiseen käytetään yleensä lasersädettä, joka suunnataan erityiselle kerrokselle ja heijastuu siitä. Kun säde heijastuu, se moduloidaan pienimmillä lovilla - "kuopilla" ( englannin  kielestä  - "reikä", "syvennys") erityisellä kerroksella, joka perustuu lukijan suorittamaan näiden muutosten dekoodaukseen, laitteeseen tallennetut tiedot. levy palautetaan.

Historia

Tietojen lasertallennustekniikka optisille levyille ilmestyi kauan ennen henkilökohtaisten tietokoneiden syntymää ja kehitettiin pikemminkin erityisiä musiikkisoittimia tai muita televisiolaitteita varten. Yhden lähteen mukaan "laser"-tekniikan kehittämisen prioriteetti kuuluu Neuvostoliiton tutkijoille Alexander Prokhorov ja Nikolai Basov  - niiden erittäin "kylmien" lasereiden luojille, joista tuli perusta erilaisille tiedonlukulaitteille paitsi tietokoneissa. , mutta myös monissa muissa kodinkoneissa .Nobel-palkinnolla vuonna 1964 ). Vain neljä vuotta myöhemmin Philips sai ensimmäisen patentin menetelmälle tietojen toistamiseksi lasersäteen avulla [1] .

Maailman sähköteknisessä kongressissa vuonna 1977 optoelektronisen materiaalitieteen, tietotekniikan ja tiedon optisen tallennuksen alan tutkija, Ukrainan tiedeakatemian akateemikko Vjatšeslav Vasilyevich Petrov ensimmäistä kertaa maailmassa viisi vuotta ennen ensimmäisten CD -levyjen ilmestyminen , ehdotti optisen levyn käsitettä "yhden kantoaallon tiedoksi", jossa on perusteltu optis-mekaanisten tallennuslaitteiden luomisen periaatteet [2] , on myös ensimmäisen tiedontallennuslaitteen ES5150 pääsuunnittelija. tietokoneille, joissa on irrotettava optinen levy, jonka kapasiteetti on 2500 MB, ja täysin uusi maailman ensimmäinen pienikokoinen tallennuslaite upotustallennuksella optisiin sylintereihin ES5153, jonka kapasiteetti on 200 MB käytettäväksi henkilökohtaisissa tietokoneissa.

Toisen lähteen mukaan ensimmäisen tavan kopioida tietoja optisista levyistä keksi vuonna 1958 amerikkalainen sähköinsinööri David Paul Gregg , joka patentoi sen vuonna 1961 [3] ja parannuksilla vuonna 1969 [4] . Hänen mukaansa ajatus käyttää sädettä kuvan saamiseksi tuli hänelle, kun hän näki kaupassa viimeisimmällä elektronimikroskoopilla otetun valokuvan [3] . Greggin patentissa kuvattu tallennus- ja toistomenetelmä on itse asiassa DVD:n varhaisin muoto, ja Pioneer Corporation käytti sitä vuonna 1990 kehittääkseen oman optisen levyn patenttinsa [5] .  

Toista amerikkalaista keksijää, James Russellia , pidetään edelläkävijänä digitaalisen signaalin tallentamisessa optiselle medialle , joka levitettiin ohuelle metallikalvolle polttamalla tehokkaalla halogeenilampulla . Russell haki patenttia vuonna 1966, patentti myönnettiin hänelle vuonna 1970. Oikeudenkäynnin jälkeen suurimmat optisten levyjen valmistajat, jotka aloittivat massatuotannon 1980-luvun alussa, Sony ja Philips , joutuivat maksamaan Russellille vastaavista lisensseistä . ja sitten patentin oikeudet osti häneltä kanadalainen Optical Recording Corporation [6] [7] [8] .

Sekä Gregg- että Russell-tekniikoilla tuotetut levyt olivat joustavia ja niissä käytettiin läpinäkyvää (läpinäkyvää) lukumenetelmää, jossa oli monia haittoja. Vuonna 1969 Hollannissa luonnontieteilijä Philipsin tutkimuslaboratoriosta Pieter Kramer keksi optisen videolevyn, jossa on heijastava lukumenetelmä - substraatti, joka heijastaa kohdistettua lasersädettä. Patenttihakemus kerättiin vuonna 1972, mutta patentti myönnettiin vasta vuonna 1991 [9] . Itse asiassa Cramerin keksinnöstä tuli optisten levyjen standardi. Vuonna 1975 Philips ja MCA alkoivat yhdessä kehittää optisen videolevyn teollista muotoilua. Kolme vuotta myöhemmin kauan odotettu näyte esiteltiin Atlantassa nimellä "Laserdisc" . "MCA" harjoitti levyjen tuotantoa ja "Philips" - soittolaitteita. Erittäin kilpailluilla markkinoilla tuote oli kuitenkin liian kallis ja kaupallisesti epäonnistunut kumppanuus purettiin.

Japanissa ja Yhdysvalloissa Pioneer pysyi johtajana optisten videolevyjen valmistuksessa ennen DVD-median tuloa. Sanoessaan hyvästit MCA:lle Philips muodosti kumppanuuden japanilaisen Sony -yrityksen kanssa, jonka kanssa vuonna 1979 he alkoivat kehittää ei videota, vaan ääni-CD:tä. Tuolloin olemassa olevista magneettisista tietovälineistä puuttui selvästi äänitallenteiden tallentamisen volyymi ja luotettavuus, mahdollisesti ne olivat suuruusluokkaa huonompia kuin optisilla tekniikoilla tuotetut mediat. Yhteistyön tuloksena syntyi äänilevyjen keksintö ja teollinen tuotanto 1980-luvun alussa , josta tuli eräänlainen tekninen läpimurto tietojen tallennuksen alalla - tämän tekniikan asteittainen kehitys, siirtyminen analogisesta digitaaliseen koodaukseen , pian kokonaan vaihdettu magneettinen media.

Optisten levyjen tuotantoteknologian kehittämisessä erotetaan ns. sukupolvet tai sukupolvet , joiden pääpiirre on yhdelle levylle tallennettavan tiedon määrä , joka on moninkertaistunut sukupolvesta toiseen. Äänenvoimakkuuden lisääminen ja muiden olennaisten ominaisuuksien parantaminen mahdollisti uusia lasertallennusmenetelmiä käyttämällä yhä ohuempia materiaaleja.

Australian RMIT-yliopiston ja Kiinan Wuhan Institute of Technologyn tutkijat ovat kehittäneet radikaalisti uudentyyppisiä suurikapasiteettisia ja tehokkaita optisia levyjä. Yksi uusi asema voi tallentaa jopa 10 Tt (teratavua) tietoa ja pitää tiedot turvassa yli kuusisataa vuotta. Uuden optisen levyn suorituskyky on neljä kertaa nykyisten teknologioiden tietokapasiteetti ja 300 kertaa tiedon tallennusaika [10] .

Ensimmäisen sukupolven optiset levyt

Optisten levyjen toinen sukupolvi

Kolmannen sukupolven optiset levyt

Optisten levyjen neljäs sukupolvi

Jotkut optisten levyjen vaihtoehdot

Peruslukunopeus (1×) ja suurin (arvioitu) lukunopeus
Sukupolvi Perus Enimmäismäärä
(Mbit/s) (Mbit/s) -
1. (CD) 1.17 65,62 56×
2. (DVD) 10.55 210,94 20×
3. (BD) 36 432 12× [13]
Kapasiteetti ja nimikkeistö [14] [15]
Nimitys Juhlat Kerrokset Halkaisija Kapasiteetti
(cm) ( GB ) ( GB )
CD-ROM 74 min SS SL yksi yksi 12 0,682 0,635
CD-ROM 80 min SS SL yksi yksi 12 0,737 0,687
CD-ROM SS SL yksi yksi kahdeksan 0,194 0,180
DDCD-ROM SS SL yksi yksi 12 1,364 1,270
DDCD-ROM SS SL yksi yksi kahdeksan 0,387 0,360
DVD-1 SS SL yksi yksi kahdeksan 1.46 1.36
DVD-2 SS DL yksi 2 kahdeksan 2.66 2.47
DVD-3 DS SL 2 2 kahdeksan 2.92 2.72
DVD-4 DS DL 2 neljä kahdeksan 5.32 4.95
DVD-5 SS SL yksi yksi 12 4.70 4.37
DVD-9 SS DL yksi 2 12 8.54 7.95
DVD-10 DS SL 2 2 12 9.40 8.74
DVD-14 DS DL/SL 2 3 12 13.24 12.32
DVD-18 DS DL 2 neljä 12 17.08 15.90
DVD-R 1.0 SS SL yksi yksi 12 3.95 3.68
DVD-R (2.0), +R, -RW, +RW SS SL yksi yksi 12 4.70 4.37
DVD-R, +R, -RW, +RW DS SL 2 2 12 9.40 8.75
DVD-RAM SS SL yksi yksi kahdeksan 1.46 1.36
DVD-RAM DS SL 2 2 kahdeksan 2.65 2.47
DVD-RAM 1.0 SS SL yksi yksi 12 2.58 2.40
DVD-RAM 2.0 SS SL yksi yksi 12 4.70 4.38
DVD-RAM 1.0 DS SL 2 2 12 5.16 4.80
DVD-RAM 2.0 DS SL 2 2 12 9.40 8.75
HD DVD SS SL yksi yksi kahdeksan 4.70 4.38
HD DVD SS DL yksi 2 kahdeksan 9.40 8.75
HD DVD DS SL 2 2 kahdeksan 9.40 8.75
HD DVD DS DL 2 neljä kahdeksan 18.80 17.50
HD DVD SS SL yksi yksi 12 15.00 13.97
HD DVD SS DL yksi 2 12 30.00 27.94
HD DVD DS SL 2 2 12 30.00 27.94
HD DVD DS DL 2 neljä 12 60.00 55,88
HD DVD-RAM SS SL yksi yksi 12 20.00 18.63

Optinen levyasema

Optinen levyasema  on sähkömekaaninen laite, jolla luetaan ja (useimmissa nykyaikaisissa malleissa) tallennetaan laserin avulla tietoa optisista levyistä muovilevyn muodossa, jonka keskellä on reikä ( CD , DVD jne.). . Philipsin ja Sonyn 1970-luvun lopulla kehittämää , alunperin CD-levyjen lukemista varten levyn muodosta ja tyypistä erottamiseksi, sitä kutsutaan jokapäiväisessä elämässä aseman yleisnimeksi periaatteen mukaisesti, joka lukee tiedot mediasta. Itse optinen asema voi olla rakenteen komponentin muodossa osana monimutkaisempaa laitteistoa (esimerkiksi kuluttajan DVD-soitin ) tai valmistettu itsenäisenä laitteena, jossa on standardiliitäntä ( PATA , SATA , USB ), esimerkiksi tietokoneeseen asentamista varten.

On olemassa seuraavan tyyppisiä asemia:

Rakenteellisesti kaikentyyppisten levyjen asemat ovat melko samanlaisia. Ne sisältävät:

Katso myös

Muistiinpanot

  1. ↑ Merkittävän panoksen "kylmälaserien" kehittämiseen antoi toinen venäläinen tiedemies - akateemikko Prokhorov Zhores Alferovin opiskelija ja seuraaja , josta tuli Nobel-palkinto "ultranopeissa tietokoneissa ja valokuituviestinnässä käytettyjen puolijohdeelementtien kehittämisestä". vuonna 2000. Katso Leontiev V.P. Optiset asemat // Henkilökohtaisen tietokoneen uusin tietosanakirja 2005 . - Moskova: OLMA-PRESS Koulutus, 2005. - S. 79. - 800 s. — ISBN 5-94849-713-5 .
  2. ↑ [1] . Arkistoitu alkuperäisestä 1. marraskuuta 2018.
  3. ↑ 1 2 Milster, Tom D. Optinen tietojen tallennus  (määrittämätön) . – Pennsylvanian osavaltion yliopisto.
  4. ↑ US-patentti nro 3 430 966 . Käyttöpäivä: 6. joulukuuta 2015. Arkistoitu alkuperäisestä 8. joulukuuta 2015.
  5. ↑ US-patentti 4,893,297 . Käyttöpäivä: 6. joulukuuta 2015. Arkistoitu alkuperäisestä 9. joulukuuta 2015.
  6. ↑ Dudley, Brier . Tiedemiehen keksintö päästettiin irti laulusta  (29. marraskuuta 2004). Arkistoitu alkuperäisestä 10. elokuuta 2014. Haettu 24. heinäkuuta 2014.
  7. ↑ Reed Collegen julkisten asioiden toimisto (2000). Keksijä ja fyysikko James Russel '53 saa Vollum-palkinnon Reedin kokouksessa . Lehdistötiedote . Arkistoitu alkuperäisestä 9. lokakuuta 2013. Haettu 24.07.2014 .
  8. ↑ Viikon keksijä. - James T. Russell. - CD-levy . MIT (joulukuu 1999). Arkistoitu alkuperäisestä 17. huhtikuuta 2003.
  9. ↑ US-patentti 5 068 846 . Käyttöpäivä: 6. joulukuuta 2015. Arkistoitu alkuperäisestä 8. joulukuuta 2015.
  10. ↑ "Seuraavan sukupolven optisella levyllä on 10 Tt kapasiteetti ja kuuden vuosisadan käyttöikä" Arkistoitu 18. huhtikuuta 2018 Wayback Machine Kurzweilissa, 26. maaliskuuta 2018
  11. ↑ SuperRens Disc  (downlink)
  12. ↑ Sony esitteli optisen tallennusjärjestelmän jopa 1,5 Tt:n levyille . Haettu 22. huhtikuuta 2012. Arkistoitu alkuperäisestä 25. huhtikuuta 2012.
  13. ↑ LG 6x Blu-ray-poltin saatavilla Koreassa , CDRinfo.com. Arkistoitu alkuperäisestä 16. tammikuuta 2010. Haettu 8. tammikuuta 2010.
  14. ↑ MPEG: DVD, Kirja A - Fyysiset parametrit (downlink) . Haettu 8. tammikuuta 2010. Arkistoitu alkuperäisestä 17. tammikuuta 2012. 
  15. ↑ DVD yksityiskohtaisesti Arkistoitu alkuperäisestä 9. huhtikuuta 2008.

Linkit

  Siirry Wikidata-kohteeseen  Sanakirjat ja tietosanakirjat
Bibliografisissa luetteloissa