Оптический диск

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Хорошо известный компакт-диск
 — это вид оптического диска
Работа с оптическими дисками
Типы оптических дисков
Форматы
Технологии защиты

Оптический диск (англ. optical disc) — собирательное название для носителей информации, выполненных в виде дисков, чтение с которых ведётся с помощью оптического (лазерного) излучения. Диск обычно плоский, его основа сделана из поликарбоната, на который нанесён специальный слой, который и служит для хранения информации. Для считывания информации используется обычно луч лазера, который направляется на специальный слой и отражается от него. При отражении луч модулируется мельчайшими выемками — «питами» (от англ. pit — «ямка», «углубление») на специальном слое, на основании декодирования этих изменений устройством чтения восстанавливается записанная на диск информация.

История[править | править вики-текст]

Технология лазерной записи информации на оптические диски появилась на свет задолго до рождения персональных компьютеров и разрабатывалась скорее для специальных музыкальных проигрывателей или для дополнительных телеустройств. По утверждению одного из источников, приоритет в разработке «лазерной» технологии принадлежит советским учёным Александру Прохорову и Николаю Басову — создателям тех самых «холодных» лазеров, которые стали основой различных устройств чтения информации не только в компьютерах, но и во множестве другой бытовой техники. В 1964 году оба учёных были удостоены Нобелевской премии. Спустя всего лишь четыре года компанией «Philips» был получен уже и первый патент на способ воспроизведения данных с помощью лазерного луча[1].

Идея использовать оптические устройства для записи и воспроизведения информации, как говорится, витала в воздухе. Первым, согласно другому источнику, способ воспроизводить данные с оптических дисков изобрёл в 1958 году американский электро-инженер Дэйвид Грегг (англ. David Paul Gregg), запатентовавший его в 1961 году[2] и, с улучшениями, в 1969-м[3]. По его словам, идея использовать луч для получения картинки пришла к нему, когда он увидел в магазине фотографию, полученную с помощью новейшего электронного микроскопа[2]. Способ записи и воспроизведения, описанный в патенте Грегга, является, по сути, самой ранней формой DVD-дисков, и был использован в 1990 году корпорацией «Pioneer» для разработки собственного патента на оптический диск[4].

Другой американский изобретатель, Джеймс Рассел, считается первооткрывателем способа записи на оптическом носителе цифрового сигнала, который наносился на тонкую металлическую плёнку прожиганием с помощью мощной галогенной лампы. Рассел подал заявку на патент в 1966, патент был выдан ему в 1970. После судебного разбирательства, крупнейшие производители оптических дисков, начавшие их массовое производство в начале 1980-х, компании «Sony» и «Philips», были вынуждены заплатить Расселу за соответствующие лицензии, а затем права на патент у него выкупила канадская компания «Optical Recording Corporation»[5][6][7].

Диски, получаемые по технологиям и Грегга, и Рассела, были гибкими и использовали транспарентный (прозрачный) метод чтения, который имел массу недостатков. В 1969 году, в Голландии, физик-естествоиспытатель из исследовательской лаборатории компании «Philips» Питер Крамер (Pieter Kramer) изобрёл оптический видеодиск с рефлексивным методом чтения, — с подложкой, отражающей сфокусированный лазерный луч. Заявка на патент была собрана в 1972 году, но выдан патент был лишь в 1991-м[8]. По существу, именно изобретение Крамера стало стандартом для оптических дисков. В 1975 году компании «Philips» и «MCA» приступили к совместной разработке промышленного образца оптического видеодиска. Через три года долгожданный образец был представлен в Атланте под названием «Laserdisc». «MCA» занялось производством дисков, а «Philips» — проигрывающих устройств. Однако, на высококонкурентном рынке товар оказался слишком дорогим и коммерчески неуспешное партнёрство было прекращено.

В Японии и США, до появления DVD-носителей, лидером по производству оптических видеодисков оставалась компания «Pioneer». Распростившись с «MCA», компания «Philips» организовала партнёрство с японской компанией «Sony», совместно с которой в 1979 году приступила к разработке уже не видео, а аудиодиска. Существовавшим на тот момент магнитным носителям заметно не хватало объёма и надёжности хранения аудиозаписей, потенциально они на порядок уступали носителям, произведённым с использованием оптических технологий. Результатом сотрудничества стало изобретение и промышленный выпуск в начале 1980-х аудио-дисков, ставших своеобразным техническим прорывом в области хранения информации, — постепенное развитие этой технологии, с переходом с аналогового на цифровой способ кодировки, вскоре совершенно вытеснили магнитные носители.

В происшедшем развитии технологии производства оптических дисков различают так называемые генерации или поколения, основным признаком которых служит объём информации, доступный для хранения на одном диске, от поколения к поколению увеличивавшийся в разы. Увеличить объём и улучшить прочие существенные характеристики позволяли новые способы лазерной записи, использующие всё более тонкие материалы.

Первое поколение оптических дисков[править | править вики-текст]

Второе поколение оптических дисков[править | править вики-текст]

Третье поколение оптических дисков[править | править вики-текст]

Четвёртое поколение оптических дисков[править | править вики-текст]

Некоторые параметры оптических дисков[править | править вики-текст]

Слои CD:
A. Поликарбонат. диск с данными, записанными чередованием «ямок»; B. Слой, отражающий лазерный луч.
C. Лаковый слой, от окисления.
D. Слой для полиграфии.
E. Лазерный луч, передающий полученные отражения декодеру
Базовая (1×) и максимальная (ориентировочно) скорости чтения
Поколение Базовая Максимальная
(Mbit/s) (Mbit/s) ×
1-е (CD) 1.17 65.62 56×
2-е (DVD) 10.55 210.94 20×
3-е (BD) 36 432 12×[11]
Сравнение CD DVD HDDVD и BD
Ёмкость и номенклатура[12][13]
Обозначение Сторон Слоёв Диаметр Ёмкость
(см) (GB) (GiB)
CD-ROM 74 min SS SL 1 1 12 0.682 0.635
CD-ROM 80 min SS SL 1 1 12 0.737 0.687
CD-ROM SS SL 1 1 8 0.194 0.180
DDCD-ROM SS SL 1 1 12 1.364 1.270
DDCD-ROM SS SL 1 1 8 0.387 0.360
DVD-1 SS SL 1 1 8 1.46 1.36
DVD-2 SS DL 1 2 8 2.66 2.47
DVD-3 DS SL 2 2 8 2.92 2.72
DVD-4 DS DL 2 4 8 5.32 4.95
DVD-5 SS SL 1 1 12 4.70 4.37
DVD-9 SS DL 1 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 4 12 17.08 15.90
DVD-R 1.0 SS SL 1 1 12 3.95 3.68
DVD-R (2.0), +R, -RW, +RW SS SL 1 1 12 4.70 4.37
DVD-R, +R, -RW, +RW DS SL 2 2 12 9.40 8.75
DVD-RAM SS SL 1 1 8 1.46 1.36
DVD-RAM DS SL 2 2 8 2.65 2.47
DVD-RAM 1.0 SS SL 1 1 12 2.58 2.40
DVD-RAM 2.0 SS SL 1 1 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 1 1 8 4.70 4.38
HD DVD SS DL 1 2 8 9.40 8.75
HD DVD DS SL 2 2 8 9.40 8.75
HD DVD DS DL 2 4 8 18.80 17.50
HD DVD SS SL 1 1 12 15.00 13.97
HD DVD SS DL 1 2 12 30.00 27.94
HD DVD DS SL 2 2 12 30.00 27.94
HD DVD DS DL 2 4 12 60.00 55.88
HD DVD-RAM SS SL 1 1 12 20.00 18.63

См. также[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

  1. Весомый вклад в разработку «холодных лазеров» внёс и другой русский учёный — ученик и последователь академика Прохорова Жорес Алферов, ставший Нобелевским лауреатом «за разработки полупроводниковых элементов, используемых в сверхбыстрых компьютерах и оптоволоконной связи» 2000 года. См. Леонтьев В. П. Оптические дисководы // Новейшая энциклопедия персонального компьютера 2005. — Москва: ОЛМА-ПРЕСС Образование, 2005. — С. 79. — 800 с. — ISBN 5-94849-713-5.
  2. 1 2 Milster, Tom D.. «Optical Data Storage» (The Pennsylvania State University).
  3. US Patent № 3,430,966
  4. US Patent 4,893,297
  5. Dudley, Brier. Scientist's invention was let go for a song (29 ноября 2004). Проверено 24 июля 2014.
  6. Reed College public affairs office (2000). Inventor and Physicist James Russel '53 Will Receive Vollum Award at Reed's Convocation. Пресс-релиз. Проверено 2014-07-24.
  7. Inventor of the Week. — James T. Russell. — The Compact Disc. MIT (December 1999).
  8. U.S. Patent 5 068 846 — англ.
  9. SuperRens Disc
  10. Sony представила оптическую систему хранения данных на дисках объёмом до 1,5 Тбайт
  11. LG 6x Blu-ray Burner Available in Korea, CDRinfo.com.
  12. MPEG: DVD, Book A — Physical parameters
  13. DVD in Detail

Ссылки[править | править вики-текст]

  • Reference Guide for Optical Media by Terence O’Kelly (Memorex Inc.)
  • Taylor, J., Zink, M., Crawford, C. & Armbrust, C. Blu-ray Disc Demystified. McGraw-Hill Education, 2008