Faktory kształtuEdit
Napędy optyczne do komputerów występują w dwóch głównych typach: półwysokim (znanym również jako napęd do komputerów stacjonarnych) i typu slim (używanym w laptopach i kompaktowych komputerach stacjonarnych). Istnieją zarówno warianty wewnętrzne, jak i zewnętrzne.
Napędy optyczne typu half-height mają wysokość około 4 centymetrów, natomiast napędy optyczne typu slim mają wysokość około 1 cm.
Napędy optyczne typu half-height działają z prędkościami dwukrotnie większymi niż napędy optyczne typu slim, ponieważ prędkości napędów optycznych typu slim są ograniczone fizycznymi ograniczeniami prędkości obrotowej silnika napędowego (około 5000 obr./min), a nie wydajnością optycznego systemu odbioru.
Ponieważ napędy o połowie wysokości wymagają znacznie więcej mocy elektrycznej i napięcia 12 V DC, podczas gdy napędy optyczne typu slim działają przy napięciu 5 V, zewnętrzne napędy optyczne o połowie wysokości wymagają oddzielnego zewnętrznego wejścia zasilania, podczas gdy zewnętrzne napędy typu slim są zwykle w stanie działać całkowicie na zasilaniu dostarczanym przez port USB komputera. Z tego powodu napędy o połowie wysokości są również szybsze niż napędy typu slim, ponieważ do obracania dysku z większą prędkością wymagana jest większa moc.
Napędy optyczne o połowie wysokości utrzymują dyski w miejscu z obu stron, natomiast napędy optyczne typu slim mocują dysk od dołu.
Napędy o połowie wysokości mocują dysk za pomocą dwóch wrzecion zawierających magnes, jedno pod, a drugie nad tacą dysku. Wrzeciona mogą być wyłożone flokowanym lub teksturowanym materiałem silikonowym, aby wywierać tarcie na płytę i zapobiegać jej ześlizgiwaniu się. Górne wrzeciono pozostaje nieco luźne i jest przyciągane do dolnego wrzeciona dzięki magnesom, które posiadają. Gdy taca jest otwarta, mechanizm napędzany ruchem tacy odciąga dolne wrzeciono od górnego i odwrotnie, gdy taca jest zamknięta. Gdy taca jest zamknięta, dolne wrzeciono dotyka wewnętrznego obwodu krążka i lekko unosi krążek z tacy na górne wrzeciono, które jest przyciągane do magnesu na dolnym krążku, zaciskając krążek na miejscu. Tylko dolne wrzeciono jest napędzane silnikiem. Tace w napędach o połowie wysokości często całkowicie otwierają się i zamykają za pomocą mechanizmu silnikowego, który można popchnąć w celu zamknięcia, sterowanego przez komputer lub za pomocą przycisku na napędzie. Tace w napędach o połowie wysokości i napędach typu slim mogą być również zablokowane przez dowolny program, jednak nadal mogą być wysuwane poprzez włożenie końcówki spinacza do otworu wysuwania awaryjnego z przodu napędu. Wczesne odtwarzacze CD, takie jak Sony CDP-101, wykorzystywały oddzielny mechanizm z silnikiem do mocowania płyty do wrzeciona z silnikiem.
Napędy typu slim wykorzystują specjalne wrzeciono ze sprężynowymi, specjalnie ukształtowanymi kołkami, które promieniują na zewnątrz, naciskając na wewnętrzną krawędź płyty. Użytkownik musi wywierać równomierny nacisk na wewnętrzny obwód tarczy, aby zacisnąć ją na wrzecionie, a następnie pociągnąć za zewnętrzny obwód, kładąc kciuk na wrzecionie, aby zdjąć tarczę, lekko ją przy tym wyginając i powracając do normalnego kształtu po wyjęciu. Zewnętrzna krawędź wrzeciona może mieć teksturowaną powierzchnię silikonową, która zapewnia tarcie zapobiegające wyślizgiwaniu się dysku. W napędach typu slim większość, jeśli nie wszystkie elementy znajdują się na tacy talerza, który wysuwa się za pomocą mechanizmu sprężynowego sterowanego przez komputer. Tace nie zamykają się same; muszą być popychane do momentu zatrzymania się tacy.
Laser i optykaEdit
Optyczny system odbioruEdit
Najważniejszą częścią napędu dysków optycznych jest ścieżka optyczna, która znajduje się wewnątrz głowicy odbiorczej (PUH). PUH jest również znana jako głowica odbioru laserowego, głowica odbioru optycznego, głowica odbioru, zespół odbioru, zespół lasera, zespół optyki laserowej, głowica/jednostka odbioru optycznego lub zespół optyczny. Zwykle składa się on z półprzewodnikowej diody laserowej, soczewki skupiającej wiązkę laserową i fotodiod do wykrywania światła odbitego od powierzchni płyty.
Początkowo stosowano lasery typu CD o długości fali 780 nm (w podczerwieni). Dla płyt DVD długość fali została zredukowana do 650 nm (kolor czerwony), a dla płyt Blu-ray została jeszcze bardziej zredukowana do 405 nm (kolor fioletowy).
Dwa główne serwomechanizmy są używane, pierwszy do utrzymywania właściwej odległości między soczewką a płytą, aby zapewnić skupienie wiązki laserowej w postaci małej plamki laserowej na płycie. Drugi serwomechanizm przesuwa głowicę odbiorczą wzdłuż promienia dysku, utrzymując wiązkę na ścieżce – ciągłej spiralnej ścieżce danych. Nośniki dysków optycznych są „odczytywane” począwszy od wewnętrznego promienia do zewnętrznej krawędzi.
Niedaleko soczewki lasera napędy optyczne są zwykle wyposażone w jeden do trzech małych potencjometrów (zwykle oddzielnych dla płyt CD, DVD i zwykle trzeciego dla płyt Blu-ray, jeśli jest obsługiwany przez napęd), które można obracać za pomocą cienkiego śrubokręta. Potencjometr jest w obwodzie szeregowym z soczewką lasera i może być używany do ręcznego zwiększania i zmniejszania mocy lasera w celach naprawczych.
Dioda laserowa używana w nagrywarkach DVD może mieć moc do 100 miliwatów, tak wysokie moce są używane podczas zapisu. Niektóre odtwarzacze CD mają automatyczną regulację wzmocnienia (AGC), która zmienia moc lasera, aby zapewnić niezawodne odtwarzanie płyt CD-RW.
Zdolność odczytu (zdolność do odczytu fizycznie uszkodzonych lub zabrudzonych płyt) może się różnić w różnych napędach optycznych ze względu na różnice w systemach odbioru optycznego, oprogramowaniu sprzętowym i wzorcach uszkodzeń.
Czytaj tylko nośnikiEdit
Na fabrycznie wytłoczonych nośnikach tylko do odczytu (ROM), podczas procesu produkcyjnego ścieżki są formowane przez wciskanie żywicy termoplastycznej do niklowego stampera, który został wykonany przez galwanizowanie szklanej „matrycy” z wypukłymi „wypustkami” na płaskiej powierzchni, tworząc w ten sposób wgłębienia i grunty w plastikowym dysku. Ponieważ głębokość wżerów wynosi około jednej czwartej do jednej szóstej długości fali lasera, faza wiązki odbitej jest przesunięta w stosunku do wiązki przychodzącej, powodując wzajemne zakłócenia destrukcyjne i zmniejszając intensywność wiązki odbitej. Jest to wykrywane przez fotodiody, które tworzą odpowiednie sygnały elektryczne.
Nośniki zapisywalneEdit
Optyczna nagrywarka dyskowa koduje (nazywana również wypalaniem, ponieważ warstwa barwnika jest trwale wypalona) dane na zapisywalnej płycie CD-R, DVD-R, DVD+R lub BD-R (zwanej czystą) przez selektywne podgrzewanie (wypalanie) części organicznej warstwy barwnika za pomocą lasera.
Zmienia to odbijanie barwnika, tworząc znaki, które można odczytać podobnie jak wżery i obszary na wytłoczonych płytach. W przypadku płyt nagrywalnych proces ten jest trwały, a nośnik może być zapisany tylko raz. Podczas gdy laser odczytujący nie jest zazwyczaj mocniejszy niż 5 mW, laser zapisujący jest znacznie mocniejszy. Lasery DVD działają przy napięciu około 2,5 V.
Im większa prędkość zapisu, tym mniej czasu ma laser na ogrzanie punktu na nośniku, a więc jego moc musi proporcjonalnie wzrosnąć. Lasery w nagrywarkach DVD często osiągają moc szczytową około 200 mW, zarówno w fali ciągłej jak i impulsach, chociaż niektóre są napędzane do 400 mW zanim dioda przestanie działać.
Nośniki wielokrotnego zapisuEdit
W przypadku nośników wielokrotnego zapisu CD-RW, DVD-RW, DVD+RW, DVD-RAM lub BD-RE, laser jest używany do topienia krystalicznego stopu metalu w warstwie zapisu na płycie. W zależności od zastosowanej mocy, substancja może zostać ponownie stopiona (zmienić fazę) do postaci krystalicznej lub pozostawiona w postaci amorficznej, umożliwiając tworzenie znaków o różnej refleksyjności.
Nośniki dwustronneEdit
Można używać nośników dwustronnych, ale nie są one łatwo dostępne przy użyciu standardowego napędu, ponieważ muszą być fizycznie odwrócone, aby uzyskać dostęp do danych na drugiej stronie.
Nośniki dwuwarstwoweEdit
Nośniki dwuwarstwowe lub dwuwarstwowe (DL) mają dwie niezależne warstwy danych oddzielone warstwą półodblaskową. Obie warstwy są dostępne z tej samej strony, ale wymagają zmiany układu optycznego w celu zmiany ogniska lasera. Tradycyjne jednowarstwowe (SL) nośniki zapisywalne są produkowane ze spiralnym rowkiem wytłoczonym w ochronnej warstwie poliwęglanu (nie w warstwie zapisu danych), aby prowadzić i synchronizować prędkość głowicy zapisującej. Dwuwarstwowe nośniki zapisywalne posiadają: pierwszą warstwę poliwęglanową z (płytkim) rowkiem, pierwszą warstwę danych, warstwę półrefleksyjną, drugą warstwę poliwęglanową (dystansową) z kolejnym (głębokim) rowkiem oraz drugą warstwę danych. Spirala pierwszego rowka zwykle zaczyna się na wewnętrznej krawędzi i rozciąga się na zewnątrz, natomiast drugi rowek zaczyna się na zewnętrznej krawędzi i rozciąga się do wewnątrz.
Druk fototermicznyEdit
Niektóre napędy obsługują technologię LightScribe firmy Hewlett-Packard lub alternatywną technologię druku fototermicznego LabelFlash do etykietowania specjalnie powlekanych płyt.
Napędy wielowiązkoweEdit
Zen Technology i Sony opracowały napędy wykorzystujące kilka wiązek lasera jednocześnie do odczytu i zapisu płyt z większą prędkością niż byłoby to możliwe przy użyciu pojedynczej wiązki lasera. Ograniczenia związane z pojedynczą wiązką lasera wynikają z chybotania się dysku, które może wystąpić przy wysokich prędkościach obrotowych; przy 25 000 obr/min płyty CD stają się nieczytelne, a płyty Blu-ray nie mogą być zapisywane przy prędkościach przekraczających 5000 obr/min. Przy pojedynczej wiązce lasera, jedynym sposobem na zwiększenie prędkości odczytu i zapisu jest zwiększenie prędkości obrotowej płyty; dlatego szybsze napędy obracają płytą z większą prędkością. Ponadto płyty CD pracujące z prędkością 27 500 obr/min (np. do odczytu wnętrza płyty CD z prędkością 52x) mogą eksplodować, powodując rozległe uszkodzenia otoczenia płyty, a płyty niskiej jakości lub uszkodzone mogą eksplodować przy niższych prędkościach.
W systemie Zen (opracowanym we współpracy z firmą Sanyo i licencjonowanym przez Kenwood) do rozdzielenia wiązki laserowej na 7 wiązek, które są następnie skupiane na płycie, wykorzystywana jest siatka dyfrakcyjna; środkowa wiązka jest wykorzystywana do skupiania i śledzenia rowka płyty, a 6 pozostałych wiązek (po 3 z każdej strony) jest równomiernie rozmieszczonych w celu równoległego odczytu 6 oddzielnych części rowka płyty, co skutecznie zwiększa prędkość odczytu przy niższych obrotach, zmniejszając hałas napędu i obciążenie płyty. Wiązki promieni odbijają się od płyty, są kolimowane i kierowane do specjalnego układu fotodiod w celu odczytania. Pierwsze napędy wykorzystujące tę technologię mogły odczytywać z prędkością 40x, później zwiększoną do 52x i wreszcie 72x. Wykorzystuje on pojedynczy przetwornik optyczny.
W systemie Sony (używanym w ich własnym systemie Optical Disc Archive, który bazuje na Archival Disc, sam bazuje na Blu-ray) napęd posiada 4 przetworniki optyczne, po dwa z każdej strony dysku, przy czym każdy przetwornik posiada dwie soczewki, co daje w sumie 8 soczewek i wiązek laserowych. Dzięki temu obie strony dysku mogą być odczytywane i zapisywane w tym samym czasie, a zawartość dysku może być weryfikowana podczas zapisu.
Mechanizm obrotowyEdit
-
Porównanie kilku form pamięci dyskowej pokazujące ścieżki (nie w skali); kolor zielony oznacza początek, a czerwony koniec.
* Niektóre nagrywarki CD-R(W) i DVD-R(W)/DVD+R(W) pracują w trybach ZCLV, CAA lub CAV. -
Półwysoki napęd CD-ROM (bez obudowy)
Mechanizm obrotowy w napędzie optycznym różni się znacznie od mechanizmu napędu dysku twardego, w tym, że ten ostatni utrzymuje stałą prędkość kątową (CAV), innymi słowy stałą liczbę obrotów na minutę (RPM). Przy CAV, większa przepustowość jest generalnie osiągalna na dysku zewnętrznym w porównaniu do wewnętrznego.
Z drugiej strony, napędy optyczne zostały opracowane z założeniem osiągnięcia stałej przepustowości, w napędach CD początkowo równej 150 KiB/s. Była to cecha ważna dla strumieniowego przesyłania danych audio, które zawsze mają tendencję do wymagania stałej szybkości transmisji. Ale aby nie marnować pojemności dysku, głowica musiała również przesyłać dane z maksymalną prędkością liniową przez cały czas, bez spowolnień na zewnętrznych krawędziach dysku. Doprowadziło to do tego, że napędy optyczne – do niedawna – pracowały ze stałą prędkością liniową (CLV). Spiralny rowek dysku przechodził pod jego głowicą ze stałą prędkością. Implikacją CLV, w przeciwieństwie do CAV, jest to, że prędkość kątowa dysku nie jest już stała, a silnik wrzeciona musiał być zaprojektowany tak, aby zmieniać swoją prędkość w zakresie od 200 RPM na zewnętrznej krawędzi do 500 RPM na wewnętrznej.
Późniejsze napędy CD zachowały paradygmat CLV, ale ewoluowały w celu osiągnięcia wyższych prędkości obrotowych, popularnie określanych jako wielokrotność prędkości podstawowej. W rezultacie, na przykład, napęd 4× obracał się z prędkością 800-2000 obr/min, przesyłając dane z prędkością 600 KiB/s, co odpowiada 4 × 150 KiB/s.
Dla napędów DVD, prędkość podstawowa lub 1× wynosi 1,385 MB/s, co odpowiada 1,32 MiB/s, w przybliżeniu dziewięć razy szybciej niż prędkość podstawowa CD. Dla napędów Blu-ray, prędkość bazowa wynosi 6,74 MB/s, co odpowiada 6,43 MiB/s.
Ponieważ utrzymywanie stałej prędkości transferu dla całej płyty nie jest tak ważne w większości współczesnych zastosowań CD, czyste podejście CLV musiało zostać porzucone, aby utrzymać prędkość obrotową płyty na bezpiecznie niskim poziomie przy jednoczesnej maksymalizacji prędkości przesyłu danych. Niektóre napędy działają w schemacie częściowego CLV (PCLV), przełączając się z CLV na CAV dopiero po osiągnięciu limitu obrotów. Jednak przejście na CAV wymaga znacznych zmian w konstrukcji sprzętu, dlatego większość napędów wykorzystuje schemat strefowej stałej prędkości liniowej (Z-CLV). Dzieli on dysk na kilka stref, z których każda ma własną stałą prędkość liniową. Na przykład nagrywarka Z-CLV o prędkości „52×” zapisywałaby z prędkością 20× w najbardziej wewnętrznej strefie, a następnie stopniowo zwiększała prędkość w kilku dyskretnych krokach do 52× na zewnętrznej krawędzi. Bez wyższych prędkości obrotowych, zwiększona wydajność odczytu może być osiągnięta przez jednoczesny odczyt więcej niż jednego punktu rowka danych, znany również jako multi-beam, ale napędy z takimi mechanizmami są droższe, mniej kompatybilne i bardzo rzadkie.
LimitEdit
Zarówno płyty DVD, jak i CD mogą eksplodować w przypadku uszkodzenia lub obracania z nadmierną prędkością. Nakłada to ograniczenie na maksymalne bezpieczne prędkości (56× CAV w przypadku płyt CD lub około 18×CAV w przypadku płyt DVD), z którymi mogą pracować napędy.
Prędkości odczytu większości napędów dysków optycznych o połowie wysokości wydanych od około 2007 r. są ograniczone do ×48 dla płyt CD, ×16 dla płyt DVD i ×12 (prędkości kątowe) dla płyt Blu-ray. Prędkości zapisu na wybranych nośnikach typu write-once są wyższe.
Niektóre napędy optyczne dodatkowo dławią prędkość odczytu w zależności od zawartości dysków optycznych, np. maks. 40× CAV (stała prędkość kątowa) dla Digital Audio Extraction („DAE”) ścieżek Audio CD, 16× CAV dla zawartości Video CD i nawet niższe ograniczenia we wcześniejszych modelach, takie jak 4× CLV (stała prędkość liniowa) dla Video CD.
Mechanizmy ładowaniaEdit
Ładowanie na tacę i do szczelinyEdit
Obecne napędy optyczne wykorzystują mechanizm ładowania na tacę, w którym dysk jest ładowany na tacę napędzaną silnikiem (jak w przypadku napędów do komputerów stacjonarnych o połowie wysokości), tacę obsługiwaną ręcznie (jak w przypadku laptopów, zwaną również typem slim) lub mechanizm ładowania do szczeliny, w którym dysk jest wsuwany do szczeliny i wciągany przez rolki napędzane silnikiem. Napędy optyczne ładowane przez szczelinę występują w obudowach o wysokości połowy wysokości (komputery stacjonarne) i typu slim (laptopy).
W przypadku obu typów mechanizmów, jeżeli płyta CD lub DVD pozostanie w napędzie po wyłączeniu komputera, nie można jej wysunąć przy użyciu normalnego mechanizmu wysuwania napędu. Napędy ładowane przez szczelinę uwzględniają tę sytuację, ponieważ posiadają mały otwór, w który można wsunąć spinacz biurowy, aby ręcznie otworzyć tacę napędu w celu wyjęcia płyty.
Optyczne napędy dysków ładowane przez szczelinę są powszechnie stosowane w konsolach do gier i samochodowych urządzeniach audio. Mimo że umożliwiają wygodniejsze wkładanie płyt, mają one tę wadę, że zazwyczaj nie można w nich przyjmować mniejszych płyt o średnicy 80 mm (chyba że używany jest adapter do płyt optycznych 80 mm) ani płyt o niestandardowych rozmiarach, zazwyczaj nie mają otworu awaryjnego lub przycisku wysuwania i dlatego muszą być demontowane, jeżeli płyty optycznej nie można wysunąć w normalny sposób. Niektóre napędy optyczne ładowane przez szczelinę zostały jednak zaprojektowane do obsługi dysków miniaturowych. Nintendo Wii, ze względu na wsteczną kompatybilność z grami Nintendo GameCube, oraz konsole do gier wideo PlayStation 3 są w stanie załadować zarówno dyski DVD o standardowym rozmiarze, jak i dyski 80 mm do tego samego napędu ładowanego przez szczelinę. Jednak jego następca, Wii U, nie ma kompatybilności z płytami miniaturowymi.
Były też wczesne napędy CD-ROM dla komputerów stacjonarnych, w których mechanizm ładowania tacki wysuwa się lekko, a użytkownik musi ręcznie wyciągnąć tackę, aby załadować płytę CD, podobnie jak w przypadku metody wysuwania tacki stosowanej w wewnętrznych napędach optycznych nowoczesnych laptopów i nowoczesnych zewnętrznych napędach optycznych slim. Podobnie jak mechanizm ładowania od góry, mają one sprężynowe łożyska kulkowe na wrzecionie.
Top-loadEdit
Niewielka liczba modeli napędów, głównie kompaktowych jednostek przenośnych, ma mechanizm ładowania od góry, w którym pokrywa napędu jest ręcznie otwierana do góry, a płyta jest umieszczana bezpośrednio na wrzecionie (na przykład wszystkie konsole PlayStation One, większość przenośnych odtwarzaczy CD i niektóre samodzielne nagrywarki CD mają napędy ładowane od góry). Ich zaletą jest to, że czasami wykorzystują sprężynowe łożyska kulkowe do utrzymania płyty na miejscu, co minimalizuje uszkodzenie płyty w przypadku poruszenia napędu podczas jego rozkręcania.
W przeciwieństwie do domyślnych mechanizmów ładowania tacek i szczelin, napędy optyczne ładowane od góry można otwierać bez podłączania do zasilania.
Cartridge loadEdit
Niektóre wczesne napędy CD-ROM wykorzystywały mechanizm, w którym płyty CD musiały być wkładane do specjalnych kartridży lub pudełek, nieco podobnych z wyglądu do 3 1⁄2-calowych mikrodyskietek. Miało to na celu ochronę płyty przed przypadkowym uszkodzeniem poprzez zamknięcie jej w twardszej plastikowej obudowie, ale nie zyskało szerokiej akceptacji ze względu na dodatkowe koszty i problemy z kompatybilnością – takie napędy wymagałyby również ręcznego wkładania „gołych” płyt do otwieranej obudowy przed użyciem. Ultra Density Optical (UDO), napędy magnetooptyczne, Universal Media Disc (UMD), DataPlay, Professional Disc, MiniDisc, Optical Disc Archive, jak również wczesne dyski DVD-RAM i Blu-ray wykorzystują wkłady dysków optycznych.
Interfejsy komputeroweEdit
Wszystkie napędy dysków optycznych używają protokołu SCSI na poziomie magistrali poleceń, Początkowe systemy wykorzystywały albo w pełni funkcjonalną magistralę SCSI, albo – jako że sprzedaż do zastosowań konsumenckich wiązała się z wysokimi kosztami – zastrzeżoną wersję magistrali o obniżonych kosztach. Wynika to z faktu, że konwencjonalne standardy ATA w tamtym czasie nie obsługiwały, ani nie miały żadnych postanowień dotyczących wymiennych nośników lub podłączania dysków na gorąco. Większość nowoczesnych dysków wewnętrznych dla komputerów osobistych, serwerów i stacji roboczych jest zaprojektowana tak, aby mieściła się w standardowej wnęce na dysk 5 1⁄4 cala (pisanej również jako 5,25 cala) i łączy się z hostem za pomocą interfejsu magistrali ATA lub SATA, ale rozmawia przy użyciu poleceń protokołu SCSI na poziomie oprogramowania, zgodnie ze standardem ATA Package Interface, opracowanym w celu zapewnienia zgodności interfejsów Parallel ATA/IDE z nośnikami wymiennymi. Dodatkowo mogą występować wyjścia cyfrowe i analogowe dla audio. Wyjścia te mogą być podłączone za pomocą kabla nagłownego do karty dźwiękowej lub płyty głównej albo do słuchawek lub głośnika zewnętrznego za pomocą kabla z wtyczką AUX 3,5 mm, w który wyposażonych jest wiele wczesnych napędów optycznych. W pewnym okresie oprogramowanie komputerowe przypominające odtwarzacze CD sterowało odtwarzaniem płyt CD. Obecnie informacje są wydobywane z płyty w postaci danych cyfrowych, które można odtwarzać lub konwertować na inne formaty plików.
Niektóre wczesne napędy optyczne mają na przednim panelu dedykowane przyciski do sterowania odtwarzaniem płyt CD, co pozwala im działać jako samodzielny odtwarzacz płyt kompaktowych.
Na początku popularne były napędy zewnętrzne, ponieważ do ich uruchomienia często wymagana była złożona elektronika, rywalizująca pod względem złożoności z samym systemem komputerowym hosta. Istnieją zewnętrzne napędy wykorzystujące interfejsy SCSI, port równoległy, USB i FireWire, przy czym większość nowoczesnych napędów to napędy USB. Niektóre przenośne wersje dla laptopów zasilane są z baterii lub bezpośrednio z magistrali interfejsu.
Dyski z interfejsem SCSI były początkowo jedynym dostępnym interfejsem systemu, ale nigdy nie stały się popularne na wrażliwym na cenę rynku konsumenckim low-end, który stanowił większość popytu. Były one mniej powszechne i zwykle droższe, ze względu na koszt chipsetów interfejsu, bardziej skomplikowane złącza SCSI i niewielki wolumen sprzedaży w porównaniu z własnymi aplikacjami o obniżonych kosztach, ale przede wszystkim dlatego, że większość systemów komputerowych na rynku konsumenckim nie miała żadnego rodzaju interfejsu SCSI w nich, rynek dla nich był mały. Jednak obsługa wielu różnych standardów magistrali napędów optycznych o obniżonych kosztach była zazwyczaj wbudowana w karty dźwiękowe, które we wczesnych latach były często dołączane do napędów optycznych. Niektóre zestawy kart dźwiękowych i napędów optycznych posiadały nawet pełną magistralę SCSI. Nowoczesne chipsety sterujące napędami Parallel ATA i Serial ATA zgodne ze standardem IDE/ATAPI oraz technologia ich interfejsów są bardziej złożone w produkcji niż tradycyjny 8-bitowy interfejs napędu SCSI 50Mhz, ponieważ posiadają właściwości zarówno magistrali SCSI, jak i ATA, ale są tańsze w produkcji ze względu na korzyści skali.
Gdy napęd optyczny został opracowany po raz pierwszy, nie można go było łatwo dodać do systemów komputerowych. Niektóre komputery, takie jak IBM PS/2, były standardowo wyposażone w 3 1⁄2-calowe dyskietki i 3 1⁄2-calowe dyski twarde i nie miały miejsca na duże urządzenie wewnętrzne. Również komputery IBM PC i ich klony na początku posiadały tylko pojedynczy (równoległy) interfejs ATA, który do czasu wprowadzenia CD-ROM był już używany do obsługi dwóch dysków twardych i były całkowicie niezdolne do obsługi wymiennych nośników, dysk odpadający lub usunięty z magistrali podczas pracy systemu spowodowałby nienaprawialny błąd i awarię całego systemu. Wczesne laptopy klasy konsumenckiej po prostu nie miały wbudowanego szybkiego interfejsu do obsługi zewnętrznych urządzeń pamięci masowej. Wysokiej klasy stacje robocze i laptopy wyposażone były w interfejs SCSI, który był standardem dla urządzeń podłączanych zewnętrznie.
Problem ten został rozwiązany za pomocą kilku technik:
- Wczesne karty dźwiękowe mogły zawierać interfejs napędu CD-ROM. Początkowo, takie interfejsy były zastrzeżone dla każdego producenta CD-ROM. Karta dźwiękowa może często mieć dwa lub trzy różne interfejsy, które są w stanie komunikować się z napędem CD-ROM.
- Metoda korzystania z portu równoległego do użytku z zewnętrznymi napędami została opracowana w pewnym momencie. Ten interfejs był tradycyjnie używany do podłączenia drukarki, ale mimo popularnego mitu nie jest to jego jedyne zastosowanie i różne różne zewnętrzne urządzenia pomocnicze istnieją dla magistrali IEEE-1278, w tym, ale nie ograniczone do taśmowych napędów zapasowych itp. To było powolne, ale opcja dla low-to-midrange laptopów z out zintegrowanego lub PCMCIA rozszerzenia magistrali podłączony SCSI.
- A PCMCIA interfejs napędu optycznego został również opracowany dla laptopów.
- Karta SCSI może być zainstalowany w komputerach stacjonarnych do obsługi zewnętrznego SCSI obudowy dysku lub uruchomić wewnętrznie zamontowane SCSI dyski twarde i napędy optyczne, choć SCSI był zazwyczaj nieco droższe niż inne opcje, z niektórych producentów OEM opłata premii za to.
Z powodu braku asynchronii w istniejących implementacjach, napęd optyczny napotykający uszkodzone sektory może spowodować zablokowanie programów komputerowych próbujących uzyskać dostęp do dysków, takich jak Eksplorator Windows.
Wewnętrzny mechanizm napęduEdit
Napędy optyczne na zdjęciach są pokazane prawą stroną do góry; płyta byłaby umieszczona na nich. Laser i system optyczny skanują spodnią stronę dysku.
W odniesieniu do górnego zdjęcia, tuż na prawo od środka obrazu znajduje się silnik dysku, metalowy cylinder, z szarą piastą centrującą i czarnym gumowym pierścieniem napędowym na górze. Wewnątrz pokrywy znajduje się okrągły zacisk w kształcie dysku, który może się swobodnie obracać; nie ma go na zdjęciu. Po tym, jak taca na płytę przestaje się poruszać do wewnątrz, gdy silnik i jego elementy unoszą się, magnes znajdujący się w pobliżu górnej części zespołu obrotowego styka się i silnie przyciąga zacisk, aby przytrzymać i wyśrodkować płytę. Silnik ten jest bezszczotkowym silnikiem prądu stałego typu „outrunner”, który ma zewnętrzny wirnik – każda widoczna jego część obraca się.
Dwa równoległe pręty prowadzące, które biegną między lewym górnym a prawym dolnym rogiem na zdjęciu, przenoszą „sanki”, ruchomą optyczną głowicę odczytująco-zapisującą. Jak widać, „sanki” te znajdują się w pobliżu krawędzi płyty lub w miejscu, w którym następuje odczyt lub zapis. Aby przesunąć „sanki” podczas ciągłych operacji odczytu lub zapisu, silnik krokowy obraca śrubę prowadzącą, przesuwając „sanki” w całym zakresie ich ruchu. Sam silnik to krótki szary cylinder na lewo od najbardziej oddalonego uchwytu amortyzatora; jego wał jest równoległy do prętów podtrzymujących. Śruba prowadząca jest prętem z równomiernie rozmieszczonymi ciemniejszymi detalami; są to spiralne rowki, które zaczepiają się o trzpień na „sankach”.
W przeciwieństwie do mechanizmu pokazanego na drugim zdjęciu, który pochodzi z taniego odtwarzacza DVD, używa mniej dokładnych i mniej wydajnych szczotkowych silników DC zarówno do poruszania sanek jak i obracania płyty. Niektóre starsze napędy wykorzystują silnik prądu stałego do poruszania sanek, ale mają również magnetyczny koder obrotowy do śledzenia pozycji. Większość napędów w komputerach wykorzystuje silniki krokowe.
Szara metalowa obudowa jest mocowana amortyzatorami w czterech rogach, aby zmniejszyć wrażliwość na wstrząsy zewnętrzne i zmniejszyć hałas napędu spowodowany brakiem wyważenia podczas szybkiej pracy. Miękkie przepusty do mocowania amortyzatorów znajdują się tuż poniżej mosiężnych śrub na czterech rogach (lewy jest zasłonięty).
Na trzecim zdjęciu widoczne są elementy pod pokrywą mechanizmu obiektywu. Widoczne są dwa magnesy stałe po obu stronach uchwytu obiektywu oraz cewki, które poruszają obiektywem. Dzięki temu soczewka może być przesuwana w górę, w dół, do przodu i do tyłu, aby ustabilizować ostrość wiązki.
Na czwartym zdjęciu widać wnętrze pakietu optycznego. Zauważ, że ponieważ jest to napęd CD-ROM, jest tylko jeden laser, który jest czarnym elementem zamontowanym na dole po lewej stronie zespołu. Tuż nad laserem znajdują się pierwsza soczewka skupiająca i pryzmat, które kierują wiązkę na płytę. Wysoki, cienki obiekt w centrum jest półodwilżowym lustrem, które rozdziela wiązkę lasera w wielu kierunkach. Na dole po prawej stronie lustra znajduje się główna fotodioda, która wykrywa wiązkę odbitą od tarczy. Powyżej głównej fotodiody znajduje się druga fotodioda, która jest używana do wykrywania i regulowania mocy lasera.
Nieregularny pomarańczowy materiał to elastyczna wytrawiona folia miedziana podtrzymywana przez cienki arkusz plastiku; są to „elastyczne obwody”, które łączą wszystko z elektroniką (która nie jest pokazana).