Lecteur de disque optique

Facteurs de formeModifier

Les lecteurs optiques pour ordinateurs se déclinent en deux principaux facteurs de forme : demi-hauteur (également connu sous le nom de lecteur de bureau) et type mince (utilisé dans les ordinateurs portables et les ordinateurs de bureau compacts). Ils existent en variantes internes et externes.

Les lecteurs optiques demi-hauteur mesurent environ 4 centimètres de haut, tandis que les lecteurs optiques de type mince mesurent environ 1 cm de haut.

Les lecteurs optiques demi-hauteur fonctionnent à des vitesses plus de deux fois supérieures à celles des lecteurs optiques de type mince, car les vitesses des lecteurs optiques de type mince sont limitées par les limitations physiques de la vitesse de rotation du moteur du lecteur (environ 5000 tr/min) plutôt que par les performances du système de lecture optique.

Parce que les lecteurs demi-hauteur demandent beaucoup plus de puissance électrique et une tension de 12 V DC, alors que les lecteurs optiques minces fonctionnent sur 5 volts, les lecteurs optiques demi-hauteur externes nécessitent une entrée d’alimentation externe séparée, alors que les lecteurs externes de type mince sont généralement capables de fonctionner entièrement sur l’alimentation fournie par le port USB d’un ordinateur. Les lecteurs demi-hauteur sont également plus rapides que les lecteurs Slim pour cette raison, car plus de puissance est nécessaire pour faire tourner le disque à des vitesses plus élevées.

Les lecteurs optiques demi-hauteur maintiennent les disques en place des deux côtés, tandis que les lecteurs optiques de type Slim fixent le disque par le bas.

Les lecteurs demi-hauteur fixent le disque à l’aide de 2 broches contenant chacune un aimant, une sous et une au-dessus du plateau de disque. Les broches peuvent être revêtues de flocage ou d’un matériau sillicone texturé pour exercer une friction sur le disque, afin de l’empêcher de glisser. La broche supérieure est laissée légèrement libre et est attirée par la broche inférieure grâce aux aimants qu’elle possède. Lorsque le plateau est ouvert, un mécanisme entraîné par le mouvement du plateau éloigne la broche inférieure de la broche supérieure et vice versa lorsque le plateau est fermé. Lorsque le plateau est fermé, la broche inférieure touche la circonférence intérieure du risc, et soulève légèrement le disque du plateau vers la broche supérieure, qui est attirée par l’aimant du disque inférieur, ce qui serre le disque en place. Seule la broche inférieure est motorisée. Les plateaux des lecteurs demi-hauteur s’ouvrent et se ferment souvent complètement à l’aide d’un mécanisme motorisé qui peut être poussé pour se fermer, contrôlé par l’ordinateur ou commandé par un bouton sur le lecteur. Les plateaux des lecteurs demi-hauteur et minces peuvent également être verrouillés par le programme qui les utilise, mais ils peuvent toujours être éjectés en insérant l’extrémité d’un trombone dans un trou d’éjection d’urgence situé à l’avant du lecteur. Les premiers lecteurs de CD, comme le CDP-101 de Sony, utilisaient un mécanisme motorisé distinct pour serrer le disque sur la broche motorisée.

Les lecteurs Slim utilisent une broche spéciale avec des goujons de forme spéciale à ressort qui rayonnent vers l’extérieur, appuyant sur le bord intérieur du disque. L’utilisateur doit exercer une pression uniforme sur la circonférence intérieure du disque pour le serrer sur la broche et tirer à partir de la circonférence extérieure tout en plaçant le pouce sur la broche pour retirer le disque, le fléchissant légèrement au cours du processus et reprenant sa forme normale après le retrait. Le bord extérieur de la broche peut avoir une surface texturée en sillicone pour exercer une friction empêchant le disque de glisser. Dans les lecteurs minces, la plupart des composants, sinon tous, se trouvent sur le plateau de disque, qui s’ouvre à l’aide d’un mécanisme à ressort pouvant être contrôlé par l’ordinateur. Ces plateaux ne peuvent pas se fermer d’eux-mêmes ; ils doivent être poussés jusqu’à ce que le plateau atteigne une butée.

Laser et optiqueEdit

Système de lecture optiqueEdit

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Tête de lecture

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Unité de lecture optique avec deux potentiomètres visibles

Tête de lecture, vue latérale

Piste optique

La partie la plus importante d’un lecteur de disque optique est un chemin optique, qui se trouve à l’intérieur d’une tête de lecture (PUH). La PUH est également connue sous le nom de tête de lecture laser, tête de lecture optique, tête de lecture, assemblage de tête de lecture, assemblage laser, assemblage optique laser, tête/unité de lecture optique ou assemblage optique. Il se compose généralement d’une diode laser à semi-conducteur, d’une lentille pour focaliser le faisceau laser et de photodiodes pour détecter la lumière réfléchie par la surface du disque.

A l’origine, des lasers de type CD d’une longueur d’onde de 780 nm (dans l’infrarouge) étaient utilisés. Pour les DVD, la longueur d’onde a été réduite à 650 nm (couleur rouge), et pour les disques Blu-ray, elle a été encore réduite à 405 nm (couleur violette).

Deux servomécanismes principaux sont utilisés, le premier pour maintenir la bonne distance entre la lentille et le disque, afin de garantir la focalisation du faisceau laser sous la forme d’un petit point laser sur le disque. Le second servomécanisme déplace la tête de lecture le long du rayon du disque, maintenant le faisceau sur la piste, un chemin de données continu en spirale. Les supports de disques optiques sont  » lus  » en commençant par le rayon intérieur jusqu’au bord extérieur.

Près de la lentille laser, les lecteurs optiques sont généralement équipés d’un à trois minuscules potentiomètres (généralement distincts pour les CD, les DVD, et généralement un troisième pour les disques Blu-ray s’ils sont pris en charge par le lecteur) qui peuvent être tournés à l’aide d’un tournevis fin. Le potentiomètre est dans un circuit en série avec la lentille laser et peut être utilisé pour augmenter et diminuer manuellement la puissance du laser à des fins de réparation.

La diode laser utilisée dans les graveurs de DVD peut avoir des puissances allant jusqu’à 100 milliwatts, de telles puissances élevées sont utilisées pendant l’écriture. Certains lecteurs de CD disposent d’un contrôle automatique de gain (AGC) pour faire varier la puissance du laser afin d’assurer une lecture fiable des disques CD-RW.

La lisibilité (la capacité à lire des disques physiquement endommagés ou souillés) peut varier d’un lecteur optique à l’autre en raison des différences entre les systèmes de lecture optique, les firmwares et les modèles de dommages.

Média en lecture seuleEdition

Le capteur optique hors d'un lecteur de CD/DVD

Le capteur optique hors d’un lecteur de CD/DVD. Les deux plus grands rectangles sont les photodiodes pour les puits, celui de l’intérieur pour la terre. Celui-ci comprend également l’amplification et un traitement mineur.

Sur les supports de lecture seule (ROM) pressés en usine, au cours du processus de fabrication, les pistes sont formées en pressant une résine thermoplastique dans un stamper en nickel qui a été fabriqué en plaquant un  » master  » en verre avec des  » bosses  » en relief sur une surface plane, créant ainsi des puits et des terres dans le disque en plastique. La profondeur des creux étant d’environ un quart à un sixième de la longueur d’onde du laser, la phase du faisceau réfléchi est déphasée par rapport au faisceau entrant, ce qui provoque une interférence destructive mutuelle et réduit l’intensité du faisceau réfléchi. Ceci est détecté par des photodiodes qui créent des signaux électriques correspondants.

Médias enregistrablesModification

Il manque à cette section des informations sur les puissances de laser pour la lecture et l’écriture des différents types de médias. Veuillez développer la section pour inclure ces informations. Des détails supplémentaires peuvent exister sur la page de discussion. (Août 2020)

Un enregistreur de disques optiques encode (aussi appelé gravure, puisque la couche de colorant est brûlée de façon permanente) des données sur un disque enregistrable CD-R, DVD-R, DVD+R ou BD-R (appelé vierge) en chauffant (brûlant) sélectivement des parties d’une couche de colorant organique avec un laser.

Ce procédé modifie la réflectivité du colorant, créant ainsi des marques qui peuvent être lues comme les puits et les terres sur les disques pressés. Pour les disques enregistrables, le processus est permanent et le support ne peut être écrit qu’une seule fois. Alors que le laser de lecture n’est généralement pas plus puissant que 5 mW, le laser d’écriture est considérablement plus puissant. Les lasers de DVD fonctionnent à des tensions d’environ 2,5 volts.

Plus la vitesse d’écriture est élevée, moins le laser a le temps de chauffer un point sur le support, sa puissance doit donc augmenter proportionnellement. Les lasers des graveurs de DVD culminent souvent à environ 200 mW, que ce soit en onde continue ou en impulsions, bien que certains aient été pilotés jusqu’à 400 mW avant que la diode ne tombe en panne.

Médias réinscriptibles

Pour les supports réinscriptibles CD-RW, DVD-RW, DVD+RW, DVD-RAM ou BD-RE, le laser est utilisé pour faire fondre un alliage métallique cristallin dans la couche d’enregistrement du disque. Selon la quantité de puissance appliquée, la substance peut être autorisée à refondre (changer à nouveau de phase) sous forme cristalline ou laissée sous une forme amorphe, ce qui permet de créer des marques de réflectivité variable.

Médias double faceEdit

Les médias double face peuvent être utilisés, mais ils ne sont pas facilement accessibles avec un lecteur standard, car ils doivent être physiquement retournés pour accéder aux données de l’autre côté.

Médias double coucheEdit

Les médias double couche ou double couche (DL) ont deux couches de données indépendantes séparées par une couche semi-réfléchissante. Les deux couches sont accessibles du même côté, mais nécessitent que l’optique change la focalisation du laser. Les supports inscriptibles traditionnels à couche unique (SL) sont produits avec une rainure en spirale moulée dans la couche de protection en polycarbonate (et non dans la couche d’enregistrement des données), pour diriger et synchroniser la vitesse de la tête d’enregistrement. Les supports inscriptibles à double couche comportent : une première couche de polycarbonate avec une rainure (peu profonde), une première couche de données, une couche semi-réfléchissante, une deuxième couche de polycarbonate (d’espacement) avec une autre rainure (profonde), et une deuxième couche de données. La première spirale de rainure commence généralement sur le bord intérieur et s’étend vers l’extérieur, tandis que la seconde rainure commence sur le bord extérieur et s’étend vers l’intérieur.

Imprimer par photothermieModifier

Certains lecteurs prennent en charge la technologie d’impression photothermique LightScribe de Hewlett-Packard, ou la technologie alternative LabelFlash pour l’étiquetage de disques à revêtement spécial.

Les lecteurs multifaisceauxEdit

Zen Technology et Sony ont développé des lecteurs qui utilisent plusieurs faisceaux laser simultanément pour lire les disques et y écrire à des vitesses plus élevées que ce qui serait possible avec un seul faisceau laser. La limitation avec un seul faisceau laser vient de l’oscillation du disque qui peut se produire à des vitesses de rotation élevées ; à 25 000 tours/minute, les CD deviennent illisibles tandis que les Blu-ray ne peuvent pas être écrits au-delà de 5 000 tours/minute. Avec un seul faisceau laser, la seule façon d’augmenter les vitesses de lecture et d’écriture est d’augmenter la vitesse de rotation du disque, ce qui explique pourquoi les lecteurs les plus rapides font tourner le disque à des vitesses plus élevées. En outre, les CD à 27 500 tours/minute (comme pour lire l’intérieur d’un CD à 52x) peuvent exploser en causant des dommages importants à l’environnement du disque, et les disques de mauvaise qualité ou endommagés peuvent exploser à des vitesses inférieures.

Dans le système de Zen (développé en collaboration avec Sanyo et licencié par Kenwood), un réseau de diffraction est utilisé pour diviser un faisceau laser en 7 faisceaux, qui sont ensuite focalisés dans le disque ; un faisceau central est utilisé pour la focalisation et le suivi du sillon du disque, laissant 6 faisceaux restants (3 de chaque côté) qui sont espacés régulièrement pour lire 6 portions séparées du sillon du disque en parallèle, augmentant efficacement les vitesses de lecture à des RPM plus faibles, réduisant le bruit du lecteur et le stress sur le disque. Les faisceaux sont ensuite réfléchis par le disque, puis collimatés et projetés dans un réseau spécial de photodiodes pour être lus. Les premiers lecteurs utilisant cette technologie pouvaient lire à 40x, puis à 52x et enfin à 72x. Il utilise une seule tête de lecture optique.

Dans le système de Sony (utilisé sur son système propriétaire Optical Disc Archive qui est basé sur Archival Disc, lui-même basé sur Blu-ray), le lecteur dispose de 4 têtes de lecture optique, deux de chaque côté du disque, chaque tête de lecture ayant deux lentilles pour un total de 8 lentilles et faisceaux laser. Cela permet de lire et d’écrire sur les deux faces du disque en même temps, et de vérifier le contenu du disque pendant l’écriture.

Mécanisme de rotationModifier

Plus d’informations : Caractéristiques de performance des lecteurs de disque
  • Comparaison de plusieurs formes de stockage sur disque montrant les pistes (pas à l’échelle) ; le vert indique le début et le rouge la fin.
    * Certains enregistreurs de CD-R(W) et de DVD-R(W)/DVD+R(W) fonctionnent en mode ZCLV, CAA ou CAV.

  • Un lecteur de CD-ROM demi-hauteur (sans boîtier)

Le mécanisme de rotation d’un lecteur optique diffère considérablement de celui d’un lecteur de disque dur, en ce que ce dernier conserve une vitesse angulaire constante (CAV), autrement dit un nombre constant de tours par minute (RPM). Avec la VAC, il est généralement possible d’atteindre un débit plus élevé au niveau du disque extérieur par rapport au disque intérieur.

En revanche, les lecteurs optiques ont été développés avec l’hypothèse d’atteindre un débit constant, dans les lecteurs de CD initialement égal à 150 KiB/s. C’était une caractéristique importante pour le streaming de données audio qui ont toujours tendance à exiger un débit constant. Mais pour s’assurer qu’aucune capacité de disque n’était gaspillée, une tête devait également transférer les données à un taux linéaire maximal à tout moment, sans ralentir sur le bord extérieur du disque. C’est pourquoi, jusqu’à récemment, les lecteurs optiques fonctionnaient à une vitesse linéaire constante (CLV). Le sillon en spirale du disque passait sous sa tête à une vitesse constante. L’implication de la CLV, par opposition à la CAV, est que la vitesse angulaire du disque n’est plus constante, et que le moteur de la broche devait être conçu pour faire varier sa vitesse entre 200 RPM sur la jante extérieure et 500 RPM sur la jante intérieure.

Les lecteurs de CD ultérieurs ont conservé le paradigme de la CLV, mais ont évolué pour atteindre des vitesses de rotation plus élevées, populairement décrites en multiples d’une vitesse de base. En conséquence, un lecteur 4×, par exemple, tournerait à 800-2000 RPM, tout en transférant des données de manière constante à 600 KiB/s, ce qui est égal à 4 × 150 KiB/s.

Pour les DVD, la vitesse de base ou 1× est de 1,385 Mo/s, égale à 1,32 MiB/s, environ neuf fois plus rapide que la vitesse de base des CD. Pour les lecteurs Blu-ray, la vitesse de base est de 6,74 Mo/s, égale à 6,43 MiB/s.

Le motif d’enregistrement Z-CLV est facilement visible après la gravure d’un DVD-R.

Parce que le maintien d’un taux de transfert constant pour l’ensemble du disque n’est pas si important dans la plupart des utilisations contemporaines du CD, une approche CLV pure a dû être abandonnée pour maintenir la vitesse de rotation du disque à un niveau bas en toute sécurité tout en maximisant le taux de données. Certains lecteurs fonctionnent selon un schéma CLV partiel (PCLV), en passant du CLV au CAV uniquement lorsqu’une limite de rotation est atteinte. Mais le passage au CAV nécessite des changements considérables dans la conception du matériel, c’est pourquoi la plupart des lecteurs utilisent le schéma Z-CLV (zoned constant linear velocity). Ce système divise le disque en plusieurs zones, chacune ayant sa propre vitesse linéaire constante. Un graveur Z-CLV évalué à « 52× », par exemple, écrirait à 20× sur la zone la plus intérieure, puis augmenterait progressivement la vitesse en plusieurs étapes discrètes jusqu’à 52× sur le bord extérieur. Sans vitesse de rotation plus élevée, il est possible d’obtenir des performances de lecture accrues en lisant simultanément plus d’un point d’un sillon de données, également appelé multifaisceaux, mais les lecteurs dotés de tels mécanismes sont plus coûteux, moins compatibles et très peu courants.

Un disque explosé

LimitEdit

Les DVD et les CD sont connus pour exploser lorsqu’ils sont endommagés ou tournés à des vitesses excessives. Cela impose une contrainte sur les vitesses maximales sûres (56×CAV pour les CD ou environ 18×CAV dans le cas des DVD) auxquelles les lecteurs peuvent fonctionner.

Les vitesses de lecture de la plupart des lecteurs de disques optiques demi-hauteur sortis depuis environ 2007 sont limitées à ×48 pour les CD, ×16 pour les DVD et ×12 (vitesses angulaires) pour les disques Blu-ray. Les vitesses d’écriture sur certains supports à écriture unique sont plus élevées.

Certains lecteurs optiques étranglent en plus la vitesse de lecture en fonction du contenu des disques optiques, par exemple max. 40× CAV (vitesse angulaire constante) pour l’extraction audio numérique (« DAE ») des pistes de CD audio, 16× CAV pour le contenu des CD vidéo et des limitations encore plus faibles sur les modèles précédents, comme 4× CLV (vitesse linéaire constante) pour les CD vidéo.

Mécanismes de chargementModifié

Chargement par plateau et par fenteModifié

Les lecteurs optiques actuels utilisent soit un mécanisme de chargement par plateau, où le disque est chargé sur un plateau motorisé (comme utilisé par les lecteurs mi-hauteur, « de bureau »), un plateau à commande manuelle (comme utilisé dans les ordinateurs portables, également appelé type slim), soit un mécanisme de chargement par fente, où le disque est glissé dans une fente et tiré par des rouleaux motorisés. Les lecteurs optiques à chargement par fente existent à la fois dans les facteurs de forme demi-hauteur (ordinateur de bureau) et de type mince (ordinateur portable).

Avec les deux types de mécanismes, si un CD ou un DVD est laissé dans le lecteur après l’extinction de l’ordinateur, le disque ne peut pas être éjecté en utilisant le mécanisme d’éjection normal du lecteur. Cependant, les lecteurs à chargement par plateau tiennent compte de cette situation en fournissant un petit trou où l’on peut insérer un trombone pour ouvrir manuellement le plateau du lecteur afin de récupérer le disque.

Les lecteurs de disques optiques à chargement par fente sont très utilisés dans les consoles de jeux et les unités audio des véhicules. Bien que permettant une insertion plus pratique, ceux-ci présentent les inconvénients suivants : ils ne peuvent généralement pas accepter les disques plus petits de 80 mm de diamètre (à moins d’utiliser un adaptateur de disque optique de 80 mm) ou toute autre taille non standard, ils ne disposent généralement pas de trou d’éjection d’urgence ou de bouton d’éjection, et doivent donc être démontés si le disque optique ne peut pas être éjecté normalement. Toutefois, certains lecteurs optiques à chargement par fente ont été conçus pour prendre en charge les disques miniatures. La Nintendo Wii, en raison de la rétrocompatibilité avec les jeux de la Nintendo GameCube, et les consoles de jeux vidéo PlayStation 3 sont capables de charger à la fois des DVD de taille standard et des disques de 80 mm dans le même lecteur à chargement par fente. Le lecteur à fente de son successeur cependant, la Wii U, n’a pas la compatibilité avec les disques miniatures.

Il y avait aussi quelques premiers lecteurs de CD-ROM pour PC de bureau dans lesquels son mécanisme de chargement du plateau s’éjecte légèrement et l’utilisateur doit tirer le plateau manuellement pour charger un CD, similaire à la méthode d’éjection du plateau utilisée dans les lecteurs de disques optiques internes des ordinateurs portables modernes et les lecteurs de disques optiques portables minces externes modernes. Comme le mécanisme de chargement par le haut, ils ont des roulements à billes à ressort sur la broche.

Top-loadEdit

Un petit nombre de modèles de lecteurs, principalement des unités portables compactes, ont un mécanisme de chargement par le haut où le couvercle du lecteur est ouvert manuellement vers le haut et le disque est placé directement sur la broche (par exemple, toutes les consoles PlayStation One, la plupart des lecteurs de CD portables et certains enregistreurs de CD autonomes disposent de lecteurs à chargement par le haut). Ceux-ci ont parfois l’avantage d’utiliser des roulements à billes à ressort pour maintenir le disque en place, ce qui minimise les dommages causés au disque si le lecteur est déplacé pendant qu’il tourne.

Contrairement aux mécanismes de chargement par plateau et par fente par défaut, les lecteurs optiques à chargement par le haut peuvent être ouverts sans être connectés à l’alimentation.

Chargement par cartouche

Certains des premiers lecteurs de CD-ROM utilisaient un mécanisme où les CD devaient être insérés dans des cartouches ou des caddies spéciaux, un peu semblables en apparence à une micro disquette de 3 1⁄2 pouces. L’objectif était de protéger le disque contre les dommages accidentels en l’enfermant dans un boîtier en plastique plus résistant, mais il n’a pas été largement accepté en raison du coût supplémentaire et des problèmes de compatibilité – ces lecteurs nécessitaient également que les disques « nus » soient insérés manuellement dans un caddy ouvrable avant d’être utilisés. Les lecteurs optiques ultra-denses (UDO), magnéto-optiques, Universal Media Disc (UMD), DataPlay, Professional Disc, MiniDisc, Optical Disc Archive ainsi que les premiers disques DVD-RAM et Blu-ray utilisent des cartouches de disques optiques.

Interfaces informatiquesEdit

Sortie audio numérique, sortie audio analogique et interface parallèle ATA

Tous les lecteurs de disques optiques utilisent le protocole SCSI au niveau du bus de commande, et les systèmes initiaux utilisaient soit un bus SCSI complet, soit, comme leur coût de vente était quelque peu prohibitif pour les applications grand public, une version propriétaire à coût réduit du bus. En effet, les normes ATA conventionnelles de l’époque ne prenaient pas en charge les supports amovibles ou le branchement à chaud des lecteurs de disques. La plupart des lecteurs internes modernes pour les ordinateurs personnels, les serveurs et les stations de travail sont conçus pour tenir dans une baie de lecteur standard de 5 1⁄4 pouces (également appelée 5,25 pouces) et se connectent à leur hôte via une interface de bus ATA ou SATA, mais en utilisant les commandes du protocole SCSI au niveau logiciel, conformément à la norme ATA Package Interface développée pour rendre les interfaces ATA/IDE parallèles compatibles avec les supports amovibles. En outre, il peut y avoir des sorties numériques et analogiques pour l’audio. Les sorties peuvent être connectées via un câble d’en-tête à la carte son ou à la carte mère ou à un casque ou un haut-parleur externe avec un câble à fiche AUX de 3,5 mm dont sont équipés de nombreux lecteurs optiques anciens. À une époque, un logiciel informatique ressemblant à un lecteur de CD contrôlait la lecture du CD. Aujourd’hui, les informations sont extraites du disque sous forme de données numériques, à lire ou à convertir en d’autres formats de fichiers.

Certains des premiers lecteurs optiques ont des boutons dédiés aux commandes de lecture de CD sur leur panneau avant, ce qui leur permet d’agir comme un lecteur de disques compacts autonome.

Les lecteurs externes étaient populaires au début, car les lecteurs nécessitaient souvent une électronique complexe pour être institués, rivalisant en complexité avec le système informatique hôte lui-même. Il existe des lecteurs externes utilisant les interfaces SCSI, port parallèle, USB et FireWire, la plupart des lecteurs modernes étant USB. Certaines versions portables pour ordinateurs portables s’alimentent elles-mêmes à partir de batteries ou directement à partir de leur bus d’interface.

Les disques avec une interface SCSI étaient à l’origine la seule interface système disponible, mais ils ne sont jamais devenus populaires sur le marché des consommateurs bas de gamme sensibles au prix qui constituait la majorité de la demande. Ils étaient moins courants et avaient tendance à être plus chers, en raison du coût de leurs puces d’interface, des connecteurs SCSI plus complexes et du faible volume des ventes par rapport aux applications propriétaires à coût réduit, mais surtout parce que la plupart des systèmes informatiques du marché grand public ne comportaient aucune sorte d’interface SCSI, le marché pour eux était faible. Toutefois, la prise en charge d’une multitude de normes de bus de lecteur optique propriétaires à coût réduit était généralement intégrée aux cartes son qui étaient souvent fournies avec les lecteurs optiques eux-mêmes au cours des premières années. Certaines offres groupées de cartes son et de lecteurs optiques comportaient même un bus SCSI complet. Les jeux de puces modernes de contrôle de lecteur ATA parallèle et ATA série conformes à la norme IDE/ATAPI et leur technologie d’interface sont plus complexes à fabriquer qu’une interface de lecteur SCSI 8 bits 50Mhz traditionnelle, car ils présentent des propriétés à la fois du bus SCSI et du bus ATA, mais sont globalement moins chers à fabriquer en raison des économies d’échelle.

Lorsque le lecteur de disque optique a été développé pour la première fois, il n’était pas facile à ajouter aux systèmes informatiques. Certains ordinateurs, comme le PS/2 d’IBM, se standardisaient sur la disquette de 3 1⁄2 pouces et le disque dur de 3 1⁄2 pouces et ne prévoyaient pas de place pour un grand périphérique interne. De même, les PC IBM et les clones n’incluaient au départ qu’une seule interface de lecteur ATA (parallèle), qui, au moment de l’introduction du CD-ROM, était déjà utilisée pour prendre en charge deux disques durs et était totalement incapable de prendre en charge les supports amovibles, un lecteur tombant ou étant retiré du bus alors que le système était actif, provoquait une erreur irrécupérable et faisait planter tout le système. Les premiers ordinateurs portables grand public n’avaient tout simplement pas d’interface haut débit intégrée pour prendre en charge un périphérique de stockage externe. Les systèmes de stations de travail et les ordinateurs portables haut de gamme étaient dotés d’une interface SCSI qui disposait d’une norme pour les périphériques connectés en externe.

HP C4381A CD-Writer Plus 7200 Series, montrant les ports parallèles à connecter entre une imprimante et l’ordinateur

Ce problème a été résolu par plusieurs techniques :

  • Les premières cartes son pouvaient inclure une interface pour lecteur de CD-ROM. Au départ, de telles interfaces étaient propriétaires de chaque fabricant de CD-ROM. Une carte son pouvait souvent avoir deux ou trois interfaces différentes capables de communiquer avec le lecteur de CD-ROM.
  • Une méthode d’utilisation du port parallèle pour l’utiliser avec des lecteurs externes a été développée à un moment donné. Cette interface était traditionnellement utilisée pour connecter une imprimante, mais malgré le mythe populaire, ce n’est pas sa seule utilisation et différents périphériques auxiliaires externes existent pour le bus IEEE-1278, y compris, mais sans s’y limiter, les lecteurs de sauvegarde sur bande, etc. Cela a été lent, mais une option pour les ordinateurs portables de bas à milieu de gamme qui n’ont pas de SCSI intégré ou connecté à un bus d’extension PCMCIA.
  • Une interface de lecteur optique PCMCIA a également été développée pour les ordinateurs portables.
  • Une carte SCSI pouvait être installée dans les PC de bureau pour répondre à un boîtier de lecteur SCSI externe ou pour exécuter des disques durs et des lecteurs optiques SCSI montés en interne, bien que SCSI était généralement un peu plus cher que les autres options, certains OEM facturant une prime pour cela.

En raison du manque d’asynchronie dans les implémentations existantes, un lecteur optique rencontrant des secteurs endommagés peut provoquer le blocage des programmes informatiques essayant d’accéder aux lecteurs, tels que l’explorateur Windows.

Mécanisme interne d’un lecteurEdit

Mécanisme interne d’un lecteur de DVD-ROM. Voir le texte pour plus de détails.

Les lecteurs optiques sur les photos sont montrés à l’endroit ; le disque se placerait au-dessus d’eux. Le laser et le système optique balaient la face inférieure du disque.

En référence à la photo du haut, juste à droite du centre de l’image se trouve le moteur du disque, un cylindre métallique, avec un moyeu de centrage gris et une bague d’entraînement en caoutchouc noir sur le dessus. Il y a une pince ronde en forme de disque, lâchement maintenue à l’intérieur du couvercle et libre de tourner ; elle n’est pas sur la photo. Une fois que le plateau de disque a cessé de se déplacer vers l’intérieur, alors que le moteur et les pièces qui y sont fixées montent, un aimant situé près du sommet de l’ensemble rotatif entre en contact avec la pince et l’attire fortement pour maintenir et centrer le disque. Ce moteur est un moteur à courant continu sans balais de type « outrunner » qui possède un rotor externe – chaque partie visible tourne.

Deux tiges de guidage parallèles qui s’étendent entre le haut à gauche et le bas à droite sur la photo portent le « traîneau », la tête de lecture-écriture optique mobile. Comme indiqué, ce « traîneau » est proche de, ou à la position où il lit ou écrit sur le bord du disque. Pour déplacer le « traîneau » pendant les opérations continues de lecture ou d’écriture, un moteur pas à pas fait tourner une vis sans fin pour déplacer le « traîneau » sur toute sa plage de déplacement. Le moteur, lui-même, est le court cylindre gris situé juste à gauche du support de choc le plus éloigné ; son arbre est parallèle aux tiges de support. La vis-mère est la tige avec des détails plus foncés à espacement régulier ; ce sont les rainures hélicoïdales qui s’engagent dans une goupille sur le  » traîneau « .

En revanche, le mécanisme illustré sur la deuxième photo, qui provient d’un lecteur de DVD de fabrication bon marché, utilise des moteurs CC à balais moins précis et moins efficaces pour à la fois déplacer le traîneau et faire tourner le disque. Certains lecteurs plus anciens utilisent un moteur à courant continu pour déplacer le traîneau, mais disposent également d’un codeur magnétique rotatif pour suivre la position. La plupart des lecteurs dans les ordinateurs utilisent des moteurs pas à pas.

Le châssis en métal gris est monté sur amortisseurs à ses quatre coins pour réduire la sensibilité aux chocs externes, et pour réduire le bruit du lecteur dû au déséquilibre résiduel en cas de fonctionnement rapide. Les œillets souples de montage antichoc se trouvent juste en dessous des vis de couleur laiton aux quatre coins (celui de gauche est masqué).

Sur la troisième photo, les composants sous le couvercle du mécanisme de la lentille sont visibles. On peut voir les deux aimants permanents de chaque côté du porte-lentille ainsi que les bobines qui déplacent la lentille. Cela permet de déplacer la lentille vers le haut, le bas, l’avant et l’arrière pour stabiliser la focalisation du faisceau.

Sur la quatrième photo, on peut voir l’intérieur du boîtier optique. Notez que, comme il s’agit d’un lecteur de CD-ROM, il n’y a qu’un seul laser, qui est le composant noir monté en bas à gauche de l’ensemble. Juste au-dessus du laser se trouvent la première lentille de focalisation et le prisme qui dirigent le faisceau vers le disque. L’objet haut et fin au centre est un miroir semi-argenté qui divise le faisceau laser dans plusieurs directions. En bas à droite du miroir se trouve la photodiode principale qui détecte le faisceau réfléchi par le disque. Au-dessus de la photodiode principale se trouve une deuxième photodiode qui est utilisée pour détecter et réguler la puissance du laser.

Le matériau orange irrégulier est une feuille de cuivre flexible gravée soutenue par une fine feuille de plastique ; ce sont des  » circuits flexibles  » qui connectent tout à l’électronique (qui n’est pas montrée).

Les circuits flexibles sont des circuits qui connectent tout à l’électronique.

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