浅谈光驱(写了一点点我所了解的东西,还有很多东西想写,不过脑袋里面的缓存不够了)
光驱简介
光驱这个东东，大家一定很熟悉了，如果是家用PC，至少都会配一台。CD-ROM已经很少有人用了，DVD-ROM也将就，而Combo则是物美价廉,DVD-RW也就要成为主流了，蓝光DVD和HD-DVD则还在争来争去。本人刚毕业就去光驱部门工作一年多，也算对光驱有一点点了解吧，虽然现在不干这行了，不过趁现在还记得，还是写下来，也算是丰富了自己的记忆吧。写得有什么不对的地方，大家多多指教。
目前市面上的光驱大概也有很多牌子，明基，建兴，先锋，飞利浦，华硕等等。就产能来说，建兴应该算是最大的，明基以前做的也不错，不过听说它把光驱事业部分分出去了，卖给了建兴，先锋是日本厂，本身掌握了一套自己的解决方案，所以也算是技术比较齐全的品牌了，飞利浦是芯片供应方，以前一直在和明基合作，后来明基和飞利浦合作的光驱芯片解决方案整个被卖给了一个台湾企业，好像是凌阳科技吧；总之就品牌来说，台湾的比较多，而日系的品牌由于自身掌握了核心的技术，所以也算比较厉害，欧美的一代都是OEM产品或者是芯片提供商，很少会自己生产（现在流行代工,台湾的很多制造企业都是以代工为主）。
目前光驱的解决方案也有很多，我所了解的比较有名的一个是MTK（联发科技，台湾的一个通讯类产品的芯片研发商，在很多通讯类产品中都有它提供的芯片），另一个是Philips（这个不用说了吧，大名鼎鼎）。就光驱机本身来说，也有很多的分类，比如最初的，只能读CD-ROM片的CDROM光驱，后来出现了可记录CDR/CDRW碟片的CDRW光驱，再后来，DVD技术的兴起，出现了DVD光驱，然后又有人把CDRW和DVD集合到一起，这就是所谓的Combo，现在出现更多的是DVDRW。还有本本里面用到的小型化的光驱，其实和PC里面的用到的光驱是一样的，只不过比较“迷你”而已。
下面说一下光驱的组成，一台普通的Disc Driver通常由以下几个部分组成：主体机构件、光盘托架(Tray)、驱动马达(包括托盘马达、旋转马达和伺服马达)、激光头、电路板、配合机构件。激光头是光驱机里面最为重要的部件，激光头的好坏,很大程度上决定了光驱机的质量水平.下面我们展开来看一下各部件的组成及功用.
1. 激光头.激光头一般称为光学读写头,主要部件是光学透镜模块和光电二极管,另外再加上外围驱动电路,光电接收模块,动作模块,这样就组成了一个完整的激光头。激光头中的光学透镜模块设计是非常巧妙的,其中有用到平面反射镜、1/4波长透镜、反射/透镜双用镜、聚集用的凸透镜等。总之,通过这一组光学模块,就可以把激光二极管的激光信号正确聚集到光盘上。当光驱在读光盘时，光驱电路板中的电信号会通过光电二极管转换，变成光信号，再由光学模组聚集到光盘上。由于光盘是以凹凸不平的小坑代表“0”和“1”来记录数据的，这些凹凸不平的小坑对激光的反射会有所不同，这些经过小坑再反射回来的光再通过光学模组，到达光电接收器，由光信号变成电信号，经过控制电路的电平转换，变成只含“0”、“1”信号的数字信号，计算机就能够读出光盘中的内容了。
2. 马达.光驱机里面有三个马达，一个是控制托盘进出的马达，一般称之为托盘马达；另一个是控制光学头组件动作的马达，是伺服马达；另一个是带动光盘转动的马达，称为旋转马达。在一般人的印象中，马达总体来说不算是一个精密部件。其实，光驱中除了托盘马达的要求比较低外，其它两个马达是对精密度有很高要求的。当光盘进仓后，旋转马达要能快速地带动盘片旋转，并保持低的偏心率，同时要减少振动,如果偏心率过高，可能会出现碟片在光驱机中爆掉的现象(本人不幸遇到一次,当时拆出来一看，碟片都成碎片了)；当光盘要停转或出仓，要快速地给光盘减速，如果减速过慢，就会出现出仓出间过长的问题，如果跟电路配合不好，有可能会造成飞盘(即光盘出仓后仍在快速旋转)。而伺服马达要带动光学头针对光盘做寻轨、锁轨的动作。由于光盘的数据密度高，这就要求伺服马达的动作非常精确，一个劣质的伺服马达，往往会影响到光驱的读盘性能。
3. 电路板。这又是光驱的又一个重要部分了。实际上每个光驱厂的解决方案是根据主芯片的供应商来分的，例如明基用的是Philips的芯片，那么它的外围电路也是围绕Philips来做的；像华硕的有用MTK的芯片，也有用Pioneer的。总之，主芯片决定了整个光驱的外围电路，当你选定了某种芯片，你在电路设计上不可能会跳出这个芯片所设定好的范围。现在的芯片厂一般是卖系统，比如你用MTK的主芯片，也就是在用MTK的解决方案,那么他会把整个外围电路的部分都组你设计好，当然你会做一些修改，比如，用比较便宜的零件，用一些简略的电路，附加一些功能等。所以虽然有的光驱外面看起来不一样，说不定拆开来看，电路板是差不太多的。
4. 机构件。包括主体机构和配合机构件。主体机构一般是指整个光驱的主体塑胶件，它是支撑整个光驱的骨架，配合机构体是指一些小的用来配合光驱动作的机构件，如齿轮、SWITCH等，一般托盘也算在机构件里面.
当我们的光驱启动以后，它的各个部件都已经待命，当我们把光盘放到光驱中后，它就开始工作了。那么，光驱的这些部件，是如何在一起协同工作的呢？当你把一张光盘放进去，它是如何读取里面的信息的呢？当你刻录的时候，光驱是如何把你PC中的信息复制到光盘加的呢?
举一个简单的例子，当我们把一张光盘放到托盘上，进仓，然后我们靠近光驱，就会听到光盘飞速旋转的声音，听到光学头嗒嗒的动作声，这时如果把上盖拆下来（注意这时候一定要把碟片夹持器放到旋转马达上，以防止碟片飞出来），就会看到光学头的红光一闪一闪，有强有弱。这是宏观的。那么微观的呢？ 实际上它也是遵循一定的流程，这个流程是每个光驱厂自己来设定的，设定好以后会放放到光驱机中的BIOS中，里面的东东通常也称为Firmware，功用就好像计算机中的BIOS一样。
以DVD为例，一般的流程大概是这样：
首先是判片。
当我们把光盘放到托盘中，进仓后，光驱会发出一个判片信号，这个判片信号用来判断你所使用的到底是什么样的碟片，判片信号实际是根据光盘反射回来的光来判断碟片到底是什么类型的。这时候我们可以看到光学头的镜头会上下动，然后发出激光。一般读DVD碟片所用的光波长是650nm，读CD碟片时所用的光波长是780nm。因为每种光盘它的碟片厚度会不一样，构成也不一样，它对各种光的反射也会不一样。如果你不放碟片，然后进仓，光学头仍然会打光，不过因为没有反射光，它会判断出托盘中是没有碟片的，所以也不会有下一步的动作。判片的过程实际是比较复杂的，每个光驱的芯片供应商会有不同的判片手段，以上只是一个简单的例子，以让大家有一个初步的认识。
然后是读片。
读片是光驱工作的重头戏之一，读片主要是靠两个信号，一个是聚集，一个是锁轨。所谓聚焦，顾名思义，就是把激光速的焦点聚集到光盘上，以便读取光盘中的信息，当激光束从光盘上返回的时候，到达光电接收转换器(PDIC),PDIC由四部分组成，每个部分接收到的信号经过叠加，形成聚焦误差信号。只有当这个误差信号输出为零时，聚焦才准确。如果聚焦不准确，显然就不能顺利地读取光盘；而锁轨，则是锁定光盘中的轨道，以便进行循轨控制等。光盘的数据存储方式，与硬盘的同心圆磁道方式不同的是，光盘是以连续的螺旋形轨道来存放数据的。其轨道的各个区域的尺寸和密度都是一样的，这样可以保证数据的存储空间分配更加合理。也正因为如此，使得激光头不能用与硬盘磁头一样的方式来寻道。为了保证激光头能够准确的寻道，就产生了“寻轨”技术，它使得光头能够始终对准螺旋形轨道的轨迹。如果激光束与光盘轨迹正好重合的时候，那么这时的偏差就是“0”。但是大多数情况下，都不可能达到这样理想的状态，寻轨时总会产生一些偏差，这时光驱就需要进行调整。如果寻轨范围不够大的话，那么数据盘就可能读不出。
最后就是控制了，当读到片以后，就可以进行一系列的操作了。光盘的表面是一层透明的保护层，在保护层的下面才是存储数据的数据层，当激光照射到保护层时，会有一次反射；当激光到达数据层时，又会有一次反射，如果激光束照射到的是光盘上的凸点,那么相当于是平面镜的反射，是不会存在光程差的；而如果激光束照射到光盘上的凹点，这两次反射之间就会形成光程差，而减弱反射光的强度。这样，我们就可以通过反射光的强弱来判断，激光束到底是照射到哪一个地方，再将这光的强弱转换成电平的高低，就形成了数字的“0”“1”信号。值得一提的是光盘中反射的信号会到过光电转换器，这个光电转换器称之为PDIC(前面也提到过),这个部分就是将反射回来的光信号，转换为电信号，而这些信号就是我们所存储在光驱中的数据了。
当我们要进行记录时，就是要在光盘表面形成凹凸不平的小坑，用这些小坑来代表数据中的0,1。所以，这时的激光束的能量就要求比较高，要能够在光盘表面形成融点。当然，可记录的CDRW或者DVDRW光盘，它的数据层，也是由一种特殊材料构成，可以反复记录达几万以上。而CDR或者DVDR则只能记录一次，用过一次就报废了。目前还有一种刻录碟片是由Sony发明的，叫DVD-RAM，可以直接用DVD刻录机进行刻录操作，而不用借助任何软件，不像一般的RW碟片，需要借助NERO这类刻录软件来操作。当然了，这种碟片的价格也是不便宜的。
接下来说说光驱中的倍速表示。对于CD-ROM，一倍速表示的传输速度为150KB/s,所以一个52倍速的CD-ROM的读取速度理论上是可以达到52*150=7800KB/s的。而对于DVD-ROM，一倍速表示的传输速度为1350KB/s,比CD快多了，所以一个16X的DVD-ROM，理论上的读取速率可以达到16*1350=21600KB/s，大家在选购光驱的时候可以对比对比。
今天先写这么多，累坏了，下次接着写，可惜没有找着合适的图片……
最后想说,其实每行每业都有很深的学问.越是深入,越是觉得自己懂的太少.中国虽然现在企业很多,但真正有自己的核心技术的太少了,真的只是一个"世界工厂"而已,只有拥有自己的核心技术,中国的企业才能真正笑傲江湖.
