Unità disco ottico

Fattori di formaModifica

Le unità ottiche per computer sono disponibili in due fattori di forma principali: mezza altezza (conosciuta anche come unità da tavolo) e tipo sottile (usata nei computer portatili e nei computer desktop compatti). Esistono sia varianti interne che esterne.

Le unità ottiche a mezza altezza sono alte circa 4 centimetri, mentre le unità ottiche di tipo sottile sono alte circa 1 cm.

Le unità ottiche a mezza altezza hanno una velocità doppia rispetto alle unità ottiche di tipo sottile, perché le velocità delle unità ottiche di tipo sottile sono vincolate alle limitazioni fisiche della velocità di rotazione del motore dell’unità (circa 5000rpm) piuttosto che alle prestazioni del sistema di pickup ottico.

Perché le unità a mezza altezza richiedono molta più potenza elettrica e una tensione di 12 V DC, mentre le unità ottiche slim funzionano a 5 volt, le unità ottiche esterne a mezza altezza richiedono un’alimentazione esterna separata, mentre quelle esterne di tipo slim sono solitamente in grado di funzionare interamente con l’alimentazione fornita attraverso la porta USB di un computer. Le unità a mezza altezza sono anche più veloci delle unità Slim a causa di questo, poiché è richiesta più potenza per far girare il disco a velocità più elevate.

Le unità ottiche a mezza altezza tengono i dischi in posizione da entrambi i lati mentre le unità ottiche di tipo slim fissano il disco dal basso.

Le unità a mezza altezza fissano il disco usando 2 mandrini contenenti un magnete ciascuno, uno sotto e uno sopra il vassoio del disco. I mandrini possono essere rivestiti di floccaggio o di un materiale silliconico testurizzato per esercitare attrito sul disco, per evitare che scivoli. Il mandrino superiore è lasciato leggermente libero ed è attratto dal mandrino inferiore a causa dei magneti che hanno. Quando il vassoio è aperto, un meccanismo guidato dal movimento del vassoio tira il mandrino inferiore lontano dal mandrino superiore e viceversa quando il vassoio è chiuso. Quando il vassoio è chiuso, il mandrino inferiore tocca la circonferenza interna del disco, e solleva leggermente il disco dal vassoio al mandrino superiore, che è attratto dal magnete sul disco inferiore, bloccando il disco in posizione. Solo il mandrino inferiore è motorizzato. I vassoi nei drive a mezza altezza spesso si aprono e chiudono completamente usando un meccanismo motorizzato che può essere spinto per chiudere, controllato dal computer, o controllato usando un pulsante sul drive. I vassoi sulle unità a mezza altezza e slim possono anche essere bloccati da qualsiasi programma lo stia usando, ma possono comunque essere espulsi inserendo l’estremità di una graffetta in un foro di espulsione di emergenza sulla parte anteriore dell’unità. I primi lettori CD, come il Sony CDP-101, usavano un meccanismo motorizzato separato per bloccare il disco al mandrino motorizzato.

I drive slim usano un mandrino speciale con borchie a molla di forma speciale che si irradiano verso l’esterno, premendo contro il bordo interno del disco. L’utente deve esercitare una pressione uniforme sulla circonferenza interna del disco per bloccarlo al mandrino e tirare dalla circonferenza esterna mentre mette il pollice sul mandrino per rimuovere il disco, flettendolo leggermente nel processo e ritornando alla sua forma normale dopo la rimozione. Il bordo esterno del mandrino può avere una superficie in silicone testurizzato per esercitare attrito e non far scivolare il disco. Nelle unità slim la maggior parte se non tutti i componenti sono sul vassoio del disco, che fuoriesce usando un meccanismo a molla che può essere controllato dal computer. Questi vassoi non possono chiudersi da soli; devono essere spinti finché il vassoio non raggiunge un arresto.

Laser e otticaModifica

Sistema di pickup otticoModifica

Testa del pickup

Pickup ottico con due potenziometri visibili

Testa del pickup, vista laterale

Percorso ottico

La parte più importante di un drive per dischi ottici è un percorso ottico, che si trova all’interno di una testina di pickup (PUH). Il PUH è anche conosciuto come pickup laser, pickup ottico, pickup, gruppo pickup, gruppo laser, gruppo ottico laser, testa/unità di pickup ottico o gruppo ottico. Di solito consiste in un diodo laser a semiconduttore, una lente per focalizzare il raggio laser, e fotodiodi per rilevare la luce riflessa dalla superficie del disco.

Inizialmente, venivano usati laser di tipo CD con una lunghezza d’onda di 780 nm (nell’infrarosso). Per i DVD, la lunghezza d’onda è stata ridotta a 650 nm (colore rosso), e per i Blu-ray Disc è stata ridotta ulteriormente a 405 nm (colore viola).

Sono usati due servomeccanismi principali, il primo per mantenere la giusta distanza tra la lente e il disco, per assicurare che il raggio laser sia focalizzato come un piccolo spot laser sul disco. Il secondo servo muove la testina del pickup lungo il raggio del disco, mantenendo il raggio sulla traccia, un percorso dati continuo a spirale. I supporti dei dischi ottici vengono “letti” a partire dal raggio interno fino al bordo esterno.

Vicino alla lente del laser, i drive ottici sono di solito equipaggiati con uno o tre piccoli potenziometri (di solito separati per CD, DVD, e di solito un terzo per i Blu-ray Disc se supportati dal drive) che possono essere girati usando un sottile cacciavite. Il potenziometro è in un circuito in serie con la lente del laser e può essere usato per aumentare e diminuire manualmente la potenza del laser per scopi di riparazione.

Il diodo laser usato nei lettori DVD può avere potenze fino a 100 milliwatt, potenze così alte sono usate durante la scrittura. Alcuni lettori CD hanno il controllo automatico del guadagno (AGC) per variare la potenza del laser per assicurare una riproduzione affidabile dei dischi CD-RW.

La leggibilità (la capacità di leggere dischi fisicamente danneggiati o sporchi) può variare tra i drive ottici a causa delle differenze nei sistemi di pickup ottico, nei firmware e nei modelli di danno.

MediaEdit di sola lettura

Il sensore ottico di un drive CD/DVD
Il sensore ottico di un drive CD/DVD. I due rettangoli più grandi sono i fotodiodi per le buche, quello interno per la terra. Questo include anche l’amplificazione e un’elaborazione minore.

Sui supporti di sola lettura (ROM) stampati in fabbrica, durante il processo di produzione le tracce sono formate premendo una resina termoplastica in uno stampo di nichel che è stato fatto placcando un “master” di vetro con “protuberanze” in rilievo su una superficie piatta, creando così buche e terreni nel disco di plastica. Poiché la profondità delle buche è approssimativamente da un quarto a un sesto della lunghezza d’onda del laser, la fase del raggio riflesso è spostata rispetto al raggio in entrata, causando un’interferenza distruttiva reciproca e riducendo l’intensità del raggio riflesso. Questo viene rilevato da fotodiodi che creano segnali elettrici corrispondenti.

Media registrabiliModifica

Questa sezione manca di informazioni sulle potenze del laser per la lettura e la scrittura dei singoli tipi di media. Si prega di espandere la sezione per includere queste informazioni. Ulteriori dettagli possono esistere nella pagina di discussione. (Agosto 2020)

Un registratore di dischi ottici codifica (noto anche come masterizzazione, dato che lo strato di colorante viene bruciato in modo permanente) i dati su un disco registrabile CD-R, DVD-R, DVD+R, o BD-R (chiamato vuoto) riscaldando selettivamente (bruciando) parti di uno strato di colorante organico con un laser.

Questo cambia la riflettività del colorante, creando così segni che possono essere letti come le buche e le terre sui dischi stampati. Per i dischi registrabili, il processo è permanente e il supporto può essere scritto solo una volta. Mentre il laser di lettura non è solitamente più forte di 5 mW, il laser di scrittura è considerevolmente più potente. I laser per DVD operano a tensioni di circa 2,5 volt.

Più alta è la velocità di scrittura, meno tempo ha il laser per riscaldare un punto del supporto, quindi la sua potenza deve aumentare proporzionalmente. I laser dei masterizzatori DVD spesso raggiungono un picco di circa 200 mW, sia in onda continua che a impulsi, anche se alcuni sono stati spinti fino a 400 mW prima che il diodo fallisca.

Media riscrivibiliModifica

Per i supporti riscrivibili CD-RW, DVD-RW, DVD+RW, DVD-RAM o BD-RE, il laser è usato per fondere una lega metallica cristallina nello strato di registrazione del disco. A seconda della quantità di potenza applicata, la sostanza può essere lasciata fondere di nuovo (cambiare di nuovo la fase) in forma cristallina o lasciata in forma amorfa, permettendo la creazione di marchi di varia riflettività.

Media a doppia facciaModifica

I supporti a doppia faccia possono essere usati, ma non sono facilmente accessibili con un drive standard, poiché devono essere fisicamente girati per accedere ai dati sull’altro lato.

Media a doppio stratoModifica

I supporti a doppio strato o dual layer (DL) hanno due strati di dati indipendenti separati da uno strato semiriflettente. Entrambi gli strati sono accessibili dallo stesso lato, ma richiedono che l’ottica cambi il fuoco del laser. I supporti scrivibili tradizionali a singolo strato (SL) sono prodotti con una scanalatura a spirale stampata nello strato protettivo di policarbonato (non nello strato di registrazione dati), per guidare e sincronizzare la velocità della testina di registrazione. I supporti scrivibili a doppio strato hanno: un primo strato di policarbonato con una scanalatura (poco profonda), un primo strato di dati, uno strato semiriflettente, un secondo strato di policarbonato (distanziatore) con un’altra scanalatura (profonda), e un secondo strato di dati. La prima scanalatura a spirale di solito inizia sul bordo interno e si estende verso l’esterno, mentre la seconda scanalatura inizia sul bordo esterno e si estende verso l’interno.

Stampa fototermicaModifica

Alcuni drive supportano la LightScribe di Hewlett-Packard, o la tecnologia alternativa di stampa fototermica LabelFlash per l’etichettatura di dischi appositamente rivestiti.

Unità multiraggioModifica

Zen Technology e Sony hanno sviluppato unità che usano diversi raggi laser simultaneamente per leggere i dischi e scriverci sopra a velocità più alte di quelle che sarebbero possibili con un singolo raggio laser. La limitazione con un singolo raggio laser deriva dall’oscillazione del disco che può verificarsi ad alte velocità di rotazione; a 25.000 RPMs i CD diventano illeggibili mentre i Blu-ray non possono essere scritti oltre i 5.000 RPMs. Con un singolo raggio laser, l’unico modo per aumentare la velocità di lettura e scrittura è aumentare la velocità di rotazione del disco; ecco perché le unità più veloci fanno girare il disco a velocità maggiori. Inoltre, i CD a 27.500 RPM (come per leggere l’interno di un CD a 52x) possono esplodere causando ingenti danni all’ambiente circostante il disco, e i dischi di scarsa qualità o danneggiati possono esplodere a velocità inferiori.

Nel sistema Zen (sviluppato in collaborazione con Sanyo e concesso in licenza da Kenwood), un reticolo di diffrazione è usato per dividere un raggio laser in 7 fasci, che sono poi focalizzati nel disco; un raggio centrale è usato per focalizzare e seguire il solco del disco lasciando 6 fasci rimanenti (3 su entrambi i lati) che sono distanziati uniformemente per leggere 6 porzioni separate del solco del disco in parallelo, aumentando efficacemente le velocità di lettura a bassi giri, riducendo il rumore del disco e lo stress sul disco. I fasci vengono riflessi dal disco, collimati e proiettati in uno speciale array di fotodiodi per essere letti. Le prime unità che utilizzavano questa tecnologia potevano leggere a 40x, aumentando poi a 52x e infine a 72x. Utilizza un singolo pickup ottico.

Nel sistema di Sony (usato sul loro sistema proprietario Optical Disc Archive che è basato su Archival Disc, a sua volta basato su Blu-ray) il drive ha 4 pickup ottici, due su ogni lato del disco, con ogni pickup che ha due lenti per un totale di 8 lenti e raggi laser. Questo permette di leggere e scrivere su entrambi i lati del disco allo stesso tempo, e di verificare il contenuto del disco durante la scrittura.

Meccanismo di rotazioneModifica

Altre informazioni: Caratteristiche delle prestazioni dei dischi
  • Confronto di diverse forme di memorizzazione su disco che mostrano le tracce (non in scala); il verde indica l’inizio e il rosso la fine.
    * Alcuni registratori CD-R(W) e DVD-R(W)/DVD+R(W) operano in modalità ZCLV, CAA o CAV.

  • Un drive CD-ROM a mezza altezza (senza custodia)

  • Il meccanismo di rotazione di un drive ottico differisce notevolmente da quello di un hard disk, in quanto quest’ultimo mantiene una velocità angolare costante (CAV), in altre parole un numero costante di giri al minuto (RPM). Con la CAV, un throughput più elevato è generalmente ottenibile sul disco esterno rispetto a quello interno.

    D’altra parte, i drive ottici sono stati sviluppati con l’ipotesi di raggiungere un throughput costante, nei drive CD inizialmente pari a 150 KiB/s. Era una caratteristica importante per lo streaming di dati audio che tendono sempre a richiedere un bit rate costante. Ma per garantire che nessuna capacità del disco venisse sprecata, una testina doveva trasferire i dati ad una velocità lineare massima anche in ogni momento, senza rallentare sul bordo esterno del disco. Questo ha portato le unità ottiche – fino a poco tempo fa – a funzionare con una velocità lineare costante (CLV). Il solco a spirale del disco passava sotto la sua testa a una velocità costante. L’implicazione della CLV, al contrario della CAV, è che la velocità angolare del disco non è più costante, e il motore del mandrino doveva essere progettato per variare la sua velocità tra 200 RPM sul bordo esterno e 500 RPM su quello interno.

    Le unità CD successive hanno mantenuto il paradigma CLV, ma si sono evolute per raggiungere velocità di rotazione più alte, popolarmente descritte in multipli di una velocità di base. Di conseguenza, un drive 4×, per esempio, ruoterebbe a 800-2000 RPM, mentre trasferisce dati costantemente a 600 KiB/s, che è uguale a 4 × 150 KiB/s.

    Per i DVD, la velocità di base o 1× è 1,385 MB/s, pari a 1,32 MiB/s, circa nove volte più veloce della velocità di base dei CD. Per le unità Blu-ray, la velocità di base è di 6,74 MB/s, pari a 6,43 MiB/s.

    Il modello di registrazione Z-CLV è facilmente visibile dopo aver masterizzato un DVD-R.

    Perché mantenere una velocità di trasferimento costante per tutto il disco non è così importante nella maggior parte degli usi contemporanei del CD, un approccio CLV puro ha dovuto essere abbandonato per mantenere la velocità di rotazione del disco tranquillamente bassa mentre si massimizza la velocità dei dati. Alcuni drive lavorano in uno schema CLV parziale (PCLV), passando da CLV a CAV solo quando viene raggiunto un limite di rotazione. Ma il passaggio a CAV richiede notevoli cambiamenti nel design dell’hardware, quindi la maggior parte dei drive usa lo schema Z-CLV (zoned constant linear velocity). Questo divide il disco in diverse zone, ognuna con la propria velocità lineare costante. Un registratore Z-CLV valutato a “52×”, per esempio, scriverebbe a 20× sulla zona più interna e poi aumenterebbe progressivamente la velocità in diversi passi discreti fino a 52× sul bordo esterno. Senza velocità di rotazione più elevate, un aumento delle prestazioni di lettura può essere ottenuto leggendo simultaneamente più di un punto di un solco di dati, noto anche come multi-beam, ma le unità con tali meccanismi sono più costose, meno compatibili e molto poco comuni.

    Un disco esploso

    LimitEdit

    Sia i DVD che i CD sono noti per esplodere se danneggiati o fatti girare a velocità eccessive. Questo impone un limite alle velocità massime di sicurezza (56× CAV per i CD o circa 18×CAV nel caso dei DVD) alle quali i drive possono operare.

    Le velocità di lettura della maggior parte dei drive per dischi ottici a mezza altezza rilasciati dal 2007 circa sono limitate a ×48 per i CD, ×16 per i DVD e ×12 (velocità angolare) per i Blu-ray Disc. Le velocità di scrittura su supporti di scrittura selezionati sono più alte.

    Alcuni drive ottici limitano ulteriormente la velocità di lettura in base al contenuto dei dischi ottici, come ad esempio max. 40× CAV (velocità angolare costante) per la Digital Audio Extraction (“DAE”) delle tracce dei CD Audio, 16× CAV per i contenuti dei Video CD e limitazioni ancora più basse sui modelli precedenti come 4× CLV (velocità lineare costante) per i Video CD.

    Meccanismi di caricamentoModifica

    Vassoio e slot loadingModifica

    Le unità ottiche attuali usano o un meccanismo di caricamento a vassoio, dove il disco viene caricato su un vassoio motorizzato (come utilizzato da unità a mezza altezza, “desktop”), un vassoio azionato manualmente (come utilizzato nei computer portatili, chiamato anche slim type), o un meccanismo di caricamento a slot, dove il disco viene fatto scorrere in uno slot e tirato dentro da rulli motorizzati. Le unità ottiche a caricamento a slot esistono in entrambi i fattori di forma a mezza altezza (desktop) e di tipo sottile (laptop).

    Con entrambi i tipi di meccanismi, se un CD o DVD viene lasciato nell’unità dopo che il computer è stato spento, il disco non può essere espulso usando il normale meccanismo di espulsione dell’unità. Tuttavia, i drive con caricamento a vassoio tengono conto di questa situazione fornendo un piccolo foro dove si può inserire una graffetta per aprire manualmente il vassoio del drive e recuperare il disco.

    I drive per dischi ottici con caricamento a slot sono usati in modo prominente nelle console di gioco e nelle unità audio dei veicoli. Anche se permettono un inserimento più conveniente, hanno lo svantaggio che di solito non possono accettare i dischi più piccoli da 80 mm di diametro (a meno che non si usi un adattatore per dischi ottici da 80 mm) o qualsiasi formato non standard, di solito non hanno un foro per l’espulsione di emergenza o un pulsante di espulsione, e quindi devono essere smontati se il disco ottico non può essere espulso normalmente. Tuttavia, alcune unità ottiche con caricamento a slot sono state progettate per supportare dischi in miniatura. Il Nintendo Wii, a causa della retrocompatibilità con i giochi del Nintendo GameCube, e le console per videogiochi PlayStation 3 sono in grado di caricare sia i DVD di dimensioni standard che i dischi da 80 mm nello stesso drive a slot. Il suo successore, il Wii U, non è compatibile con i dischi in miniatura.

    C’erano anche alcune prime unità CD-ROM per PC desktop in cui il meccanismo di caricamento del vassoio viene leggermente espulso e l’utente deve estrarre il vassoio manualmente per caricare un CD, simile al metodo di espulsione del vassoio usato nelle unità ottiche interne dei computer portatili moderni e nelle moderne unità ottiche portatili esterne. Come il meccanismo di caricamento dall’alto, hanno cuscinetti a sfera caricati a molla sul mandrino.

    Top-loadEdit

    Un piccolo numero di modelli di unità, per lo più unità portatili compatte, hanno un meccanismo di caricamento dall’alto in cui il coperchio dell’unità viene aperto manualmente verso l’alto e il disco viene messo direttamente sul mandrino (per esempio, tutte le console PlayStation One, la maggior parte dei lettori CD portatili e alcuni registratori CD standalone hanno unità di caricamento dall’alto). Queste a volte hanno il vantaggio di usare cuscinetti a sfera caricati a molla per tenere il disco in posizione, minimizzando i danni al disco se il drive viene spostato mentre è in rotazione.

    A differenza dei meccanismi di caricamento a vassoio e a slot per default, i drive ottici a caricamento dall’alto possono essere aperti senza essere collegati alla corrente.

    Caricamento a cartuccia

    Alcuni dei primi drive CD-ROM usavano un meccanismo in cui i CD dovevano essere inseriti in speciali cartucce o caddies, in qualche modo simili all’aspetto di un micro floppy disk da 3 1⁄2 pollici. Questo era inteso a proteggere il disco da danni accidentali racchiudendolo in un involucro di plastica più resistente, ma non ottenne un’ampia accettazione a causa del costo aggiuntivo e dei problemi di compatibilità – tali drive richiedevano anche, scomodamente, che i dischi “nudi” fossero inseriti manualmente in un caddy apribile prima dell’uso. Ultra Density Optical (UDO), unità magneto-ottiche, Universal Media Disc (UMD), DataPlay, Professional Disc, MiniDisc, Optical Disc Archive e i primi DVD-RAM e Blu-ray utilizzano cartucce di dischi ottici.

    Interfacce computerModifica

    Uscita audio digitale, uscita audio analogica, e interfaccia parallela ATA

    Tutti i dischi ottici utilizzano il protocollo SCSI a livello di bus di comando, e i sistemi iniziali usavano o un bus SCSI completo o, poiché questi erano in qualche modo proibitivi dal punto di vista dei costi da vendere alle applicazioni consumer, una versione proprietaria a costo ridotto del bus. Questo perché gli standard ATA convenzionali all’epoca non supportavano o avevano alcuna disposizione per qualsiasi tipo di supporto rimovibile o per l’inserimento a caldo delle unità disco. La maggior parte delle moderne unità interne per personal computer, server e workstation sono progettate per inserirsi in un alloggiamento standard da 5 1⁄4 pollici (scritto anche come 5,25 pollici) e si collegano al loro host tramite un’interfaccia bus ATA o SATA, ma parlano usando i comandi del protocollo SCSI a livello software secondo lo standard ATA Package Interface sviluppato per rendere le interfacce Parallel ATA/IDE compatibili con supporti rimovibili. Inoltre, ci possono essere uscite digitali e analogiche per l’audio. Le uscite possono essere collegate tramite un cavo header alla scheda audio o alla scheda madre o alle cuffie o a un altoparlante esterno con un cavo AUX plug da 3,5 mm di cui sono dotati molti dei primi drive ottici. Un tempo, un software per computer simile ai lettori CD controllava la riproduzione del CD. Oggi le informazioni sono estratte dal disco come dati digitali, per essere riprodotte o convertite in altri formati di file.

    Alcuni dei primi drive ottici hanno dei pulsanti dedicati ai controlli di riproduzione dei CD sul loro pannello frontale, permettendo loro di agire come un lettore di compact disc indipendente.

    I drive esterni erano popolari all’inizio, perché i drive spesso richiedevano un’elettronica complessa per essere istituiti, rivaleggiando in complessità con il sistema stesso del computer Host. Esistono dischi esterni che usano interfacce SCSI, porta parallela, USB e FireWire, la maggior parte dei dischi moderni sono USB. Alcune versioni portatili per computer portatili si alimentano da batterie o direttamente dal loro bus di interfaccia.

    I drive con un’interfaccia SCSI erano originariamente l’unica interfaccia di sistema disponibile, ma non sono mai diventati popolari nel mercato di consumo di fascia bassa sensibile al prezzo che costituiva la maggior parte della domanda. Erano meno comuni e tendevano ad essere più costose, a causa del costo dei loro chipset di interfaccia, dei connettori SCSI più complessi, e del piccolo volume di vendite in confronto alle applicazioni proprietarie a basso costo, ma soprattutto perché la maggior parte dei sistemi di computer del mercato consumer non avevano alcun tipo di interfaccia SCSI in essi, il mercato per loro era piccolo. Comunque, il supporto per la moltitudine di vari standard di bus proprietari a basso costo per le unità ottiche era di solito incorporato nelle schede audio che erano spesso in bundle con le unità ottiche stesse nei primi anni. Alcuni pacchetti di schede audio e unità ottiche presentavano persino un bus SCSI completo. I moderni chipset di controllo delle unità Parallel ATA e Serial ATA conformi a IDE/ATAPI e la loro tecnologia d’interfaccia sono più complessi da produrre rispetto a una tradizionale interfaccia SCSI a 8 bit e 50 Mhz, perché presentano proprietà di entrambi i bus SCSI e ATA, ma sono più economici da realizzare grazie alle economie di scala.

    Quando il drive per dischi ottici fu sviluppato per la prima volta, non era facile da aggiungere ai sistemi informatici. Alcuni computer come l’IBM PS/2 erano standardizzati sul floppy da 3 1⁄2 pollici e sull’hard disk da 3 1⁄2 pollici e non includevano un posto per un grande dispositivo interno. Anche i PC IBM e i cloni all’inizio includevano solo una singola interfaccia ATA (parallela), che al momento dell’introduzione del CD-ROM era già usata per supportare due dischi rigidi ed erano completamente incapaci di supportare supporti rimovibili, un disco che cadeva o veniva rimosso dal bus mentre il sistema era attivo, avrebbe causato un errore irrecuperabile e bloccato l’intero sistema. I primi computer portatili di fascia consumer semplicemente non avevano un’interfaccia integrata ad alta velocità per supportare un dispositivo di archiviazione esterno. I sistemi workstation e i portatili di fascia alta avevano un’interfaccia SCSI che aveva uno standard per i dispositivi collegati esternamente.

    HP C4381A CD-Writer Plus 7200 Series, che mostra le porte parallele per il collegamento tra una stampante e il computer

    Questo è stato risolto attraverso diverse tecniche:

    • Le prime schede audio potevano includere un’interfaccia per l’unità CD-ROM. Inizialmente, tali interfacce erano di proprietà di ogni produttore di CD-ROM. Una scheda audio poteva spesso avere due o tre diverse interfacce in grado di comunicare con il drive CD-ROM.
    • A un certo punto fu sviluppato un metodo per usare la porta parallela con drive esterni. Questa interfaccia era tradizionalmente usata per collegare una stampante, ma nonostante il mito popolare non è il suo unico uso e esistono vari dispositivi ausiliari esterni diversi per il bus IEEE-1278, inclusi ma non limitati alle unità di backup su nastro ecc. Questo era lento ma era un’opzione per i portatili di fascia medio-bassa senza SCSI integrato o PCMCIA collegato al bus di estensione.
    • Un’interfaccia per unità ottiche PCMCIA è stata sviluppata anche per i portatili.
    • Una scheda SCSI poteva essere installata nei PC desktop per soddisfare un contenitore esterno di unità SCSI o per eseguire unità disco rigido SCSI e unità ottiche montate internamente, anche se SCSI era tipicamente un po’ più costoso di altre opzioni, con alcuni OEM che facevano pagare un premio per questo.

    A causa della mancanza di asincronia nelle implementazioni esistenti, un’unità ottica che incontra settori danneggiati può causare il blocco dei programmi che cercano di accedere alle unità, come Windows Explorer.

    Meccanismo interno di un driveModifica

    Meccanismo interno di un drive DVD-ROM. Vedere il testo per i dettagli.

    I drive ottici nelle foto sono mostrati con il lato destro verso l’alto; il disco ci starebbe sopra. Il laser e il sistema ottico scansionano il lato inferiore del disco.

    Con riferimento alla foto in alto, appena a destra del centro dell’immagine c’è il motore del disco, un cilindro di metallo, con un mozzo grigio di centraggio e un anello di gomma nera in cima. C’è un morsetto rotondo a forma di disco, allentato all’interno del coperchio e libero di ruotare; non è nella foto. Dopo che il vassoio del disco smette di muoversi verso l’interno, mentre il motore e le sue parti collegate salgono, un magnete vicino alla parte superiore del gruppo rotante contatta e attrae fortemente la pinza per tenere e centrare il disco. Questo motore è un motore DC senza spazzole del tipo “outrunner” che ha un rotore esterno – ogni parte visibile di esso gira.

    Due aste di guida parallele che corrono tra l’alto a sinistra e il basso a destra nella foto portano la “slitta”, la testina di lettura e scrittura ottica in movimento. Come mostrato, questa “slitta” è vicina o nella posizione in cui legge o scrive sul bordo del disco. Per muovere la “slitta” durante le operazioni continue di lettura o scrittura, un motore passo-passo ruota una vite di trascinamento per spostare la “slitta” in tutta la sua corsa totale. Il motore stesso è il breve cilindro grigio appena a sinistra del supporto d’urto più distante; il suo albero è parallelo alle aste di supporto. La vite guida è l’asta con dettagli scuri uniformemente distanziati; queste sono le scanalature elicoidali che impegnano un perno sulla “slitta”.

    Al contrario, il meccanismo mostrato nella seconda foto, che proviene da un lettore DVD economico, usa motori DC spazzolati meno precisi e meno efficienti sia per muovere la slitta che per far girare il disco. Alcune unità più vecchie usano un motore DC per muovere la slitta, ma hanno anche un encoder rotativo magnetico per tenere traccia della posizione. La maggior parte dei drive nei computer usa motori passo-passo.

    Il telaio di metallo grigio è montato in modo da ridurre la sensibilità agli urti esterni, e per ridurre il rumore del drive dallo sbilanciamento residuo durante il funzionamento veloce. I gommini morbidi per il montaggio a urto sono appena sotto le viti color ottone ai quattro angoli (quello a sinistra è oscurato).

    Nella terza foto, i componenti sotto il coperchio del meccanismo della lente sono visibili. Si possono vedere i due magneti permanenti su entrambi i lati del supporto della lente così come le bobine che muovono la lente. Questo permette alla lente di essere spostata su, giù, avanti e indietro per stabilizzare la messa a fuoco del raggio.

    Nella quarta foto, si può vedere l’interno del pacchetto ottico. Notate che, trattandosi di un lettore CD-ROM, c’è solo un laser, che è il componente nero montato in basso a sinistra dell’insieme. Appena sopra il laser ci sono la prima lente di focalizzazione e il prisma che dirigono il raggio sul disco. L’oggetto alto e sottile al centro è uno specchio semi-argentato che divide il raggio laser in più direzioni. In basso a destra dello specchio c’è il fotodiodo principale che rileva il raggio riflesso dal disco. Sopra il fotodiodo principale c’è un secondo fotodiodo che è usato per sentire e regolare la potenza del laser.

    Il materiale arancione irregolare è un foglio di rame flessibile inciso sostenuto da un sottile foglio di plastica; questi sono “circuiti flessibili” che collegano tutto all’elettronica (che non è mostrata).

Lascia un commento

Il tuo indirizzo email non sarà pubblicato. I campi obbligatori sono contrassegnati *