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光碟 第13組 光電一乙：邱聖為(4A0L0117) 嚴年揚(4A0L0075) 羅昆志(4A0L0144) 指導老師： 葉義生 光碟介紹 CD（Compact Disc），是一種用以儲存數字資 料的光學碟片，原被開發用作儲存數位音樂。 CD在1982年面世，至今仍然是商業錄音的標 準儲存媒體。 在CD尚未發明之前，音響系統都是屬於類比 訊號，音樂的來源大多是30公分直徑的LP唱 片、收音機以及錄音機等，因此CD可說是繼 電晶體以來最偉大的發明。 歷史探究 最早的CD （Compact Disk），係1980年由 Philips與Sony所發表的，原來只是為了家電消 費市場所設計的，當初並沒有想到CD將來可 以用於電腦的用途，因為那時候連286的電腦 都還沒有，當時電腦的資料儲存還在5.25吋的 磁片階段，連3.5吋的磁碟都還沒發明。 8吋、5¼吋及3½吋磁碟 光碟的原理 主要是透過雷射光打到光碟上，再接收其反 射判別資料，與傳統儲存媒體不同，不直接 接觸到光碟片，所以不會磨損，可以保存很 久，亦不會有失真現象產生。 「pit(凹洞)、land(凸洞)」雷射光照射到凹、 凸洞時反射回來的訊號相位差180度，所以以 此來當電腦可判讀的格式0與1。 當激光從基底方向投射到槽上時，金屬化的 槽像鏡子一樣，把光反射回去，由於槽的深 度是激光波長的四分之一，從槽上反射回來 的光與從平台上反射回來的光，走過的路程 正好相差半個波長根據光 的干涉原理，這兩部分光 干涉相消，即實際上沒有 反射光，產生了一個“1” 的信號，但若兩部分光均 是從槽上反射回來，或從 平台上反射回來，均不會 發生干涉相消，反射光產 生了一個“0”的信號。 燒錄原理 既然我們知道了光碟機是透過反射光來判讀資 料，那就可以利用雷射光來改變光碟片上的反 光性質 (凹點與凸點)，並讓反射訊號可以讓一 般的光碟機讀取，這就是燒錄機的基本原理。 所以，燒錄機就是利用高瓦數的雷射在空白的 光碟片上“燒”出可以讀取的凹凸點訊號。 燒錄機需要空白光碟，因為在CD-R的空白光碟上 多了一層有機染料。燒錄資料時，CD-R使用高功 率的雷射加熱有機染料，使它與下層的金屬交互 作用，改變有機染料的反射性質。反射性質改變 就如CD上的凹洞，也就是"1"的訊號，這樣就達 到儲存資料的效果。 CD-RW的光碟底座是由特殊合金組合而成，當燒 錄時，燒錄器會放出六百度的雷射光進入特殊合 金，改變它的結晶狀態，凡是被照到的，都會變 成非結晶，當要抹去資料時，燒錄器會放出二百 度的雷射光進入特殊合金，使它變成結晶，這樣 就可以讓光碟機分辨0和1的訊號。 光碟的構造 CD光碟片的厚度僅有1.2mm，直徑12公分， 一片CD片係由一片塑膠底層及一片很薄的金 屬層所組成的，再加上保護膜與印刷的標簽 一共有四層： A：透明的塑膠底層 B：金屬反射層 C：保護層 D：印刷層 E：雷射頭 A. 透明的塑膠底層： 就是亮晶晶沒有標籤的那一面，又叫做透光層， 其材質是光學級碳酸脂塑膠，它的作用有二， 一是支撐整個碟片，二是讓雷射光透射到儲存 資料的金屬層。 B. 金屬反射層： 也就是實際儲存資料的地 方，這層金屬的厚度非常 薄，大多是鋁金屬的材料， 也有少數採用黃金或銅合 金製成的，用於反射雷射 光的訊號。 C. 保護層： 金屬反射層的上面塗抹 一層硬化壓克力樹脂， 保護金屬層免於氧化並 有防止括傷的作用。 D. 印刷層： 一種UV油墨，以絲網或 平板印刷方式將圖案印 在光碟片上。 光碟的種類 1.CD-DA型光碟 CD-DA (Compact Disc Digital Audio)即一般 所稱的CD音響，也是CD系列光碟機的始祖， 現在所有的CD系列產品幾乎都是由此衍生的。 2.CD-ROM型光碟 由於CD光碟片有容量大、成本低的優點， 很快被考慮作其他應用，1984年發表CD-ROM， 專門用來電腦資料的儲存。 3.Video-CD型光碟 在直徑12公分的光碟片中，最多可存入74 分鐘上述的訊號，主要應用於電影、卡拉OK 等影音播映。 4.CD-R型光碟 CD-R （Recordable）光碟機為僅寫一次型 光碟機，不能擦拭重寫，其讀取原理屬反射式， 其光碟片較唯讀型多一層有機染料構成的記錄 層，供使用者作一次資料寫錄。 CD-ROM型光碟 Video-CD型光碟 5.MD型光碟 迷你光碟（Mini-Disc），直徑只有2.5英吋， 容量140MB，碟片中記錄層亦使用MO材料，可 多次重寫，主要應用於電腦資料儲存。 6.DVD光碟 碟片尺寸大小和 CD碟片一樣，單面可記錄 容量為 4.7GB，約為目前CD碟片的7倍，畫質及 音效品質方面亦超越CD。 DVD光碟片可用於記 錄影像，聲音，資料等數位訊號。 MD型光碟 DVD-ROM DVD-R 7. HD - DVD光碟 使用藍紫色雷射光源的新一代DVD光碟稱 為High Definition DVD（HD-DVD），使用藍光雷 射，現行DVD錄影機在播放／記錄時使用的是 紅光雷射波長為650nm。使用藍光雷射後，波 長縮短到405nm，可對光碟進行高密度記錄與 讀取。 8.藍光光碟 藍光光碟（ Blu-ray Disc ）的儲存容量則從 25GB 起跳，最高可以到 100GB。也因為容量的 差異，而有解析度、壓縮編碼等規格上的不同。 藍光光碟 HD - DVD光碟 資料來源 維基百科 http://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%85%89%E7%A2%9 F 物理新知–CD-ROM 的工作原理www.hkphy.org/articles/cdrom/cdrom.html 光碟片CD 的原理與應用介紹 www.shs.edu.tw/works/essay/2007/10/20071005125 32652.pdf T客邦http://www.techbang.com/posts/583-nostalgicgood-text-dvd-burning-completely-analytical-theory 謝謝老師及各 位同學的聽講