Электронные издания
Шрифт:
Недостатки ЖК-мониторов также хорошо известны. Это более высокая стоимость и более узкий диапазон цветности, так как все основные цвета получаются из белого света, пропущенного через цветовые фильтры (по одному на каждую из RGB-составляющих).
Невзирая на эти недостатки, американские специалисты в области образования и электронных средств обучения считают наиболее перспективным для работы с электронным изданиями переносный компьютер с ЖК-монитором достаточного формата (диагональ не менее 13,8 дюйма). Некоторые колледжи и университеты США снабжают своих студентов такими компьютерами (это входит в стоимость обучения).
5.1.3. Накопители CD-ROM для работы с переносимыми изданиями
Ранее уже отмечалось, что компакт-диски служат важным средством распространения
CD-ROM ― в английской транскрипции означает то же самое, что и накопитель на компакт-диске и, одновременно, дисковод для такого накопителя. Поэтому во многих случаях мы будем использовать более точную терминологию на русском языке.
С технологической точки зрения CD-ROM представляет собой диск диаметром около 120 мм и толщиной около 1,2 мм. Основная его часть – это подложка, изготавливаемая на основе поликарбонатного пластика, на которую с помощью пресса наносится рельеф или информационное содержание диска. После прессования на лицевую (информационную) сторону диска наносится отражающее покрытие (обычно это алюминиевая пленка толщиной в несколько микрон), на которое сверху напыляется защитный слой лака, предохраняющий информационный и отражающий слои от повреждения.
Информация нанесена на компакт-диск не в виде набора концентрических дорожек, как это выполнено в накопителях на магнитных дисках, а в форме спиральной дорожки, разворачивающейся от внутренней области диска к периферии. Сама информация содержится на этой дорожке в виде так называемых "питов", т. е. микроскопических углублений и промежутков между ними. Ширина информационной дорожки и линейный размер, соответствующий одному биту информации, близки к 0,6 мкм.
Накопители информации на магнитных дисках используют привод с постоянной угловой скоростью вращения. В результате размеры информационных областей, хранящих постоянное количество информации (например, секторов), изменяется в зависимости от положения дорожки, на которой эта область размещается: на минимальном расстоянии от оси вращения размер такой области также минимален, а на периферии диска протяженность этой области наибольшая.
У компакт-дисков каждый бит занимает строго определенное пространство, соответственно протяженность информационного сектора также должна быть постоянной, т. е. не может зависеть от расположения этого сектора на спиральной дорожке. Вследствие этого, скорость перемещения считывающей головки вдоль информационной дорожки также должна быть постоянной. Компакт-диск, в отличие от магнитных дисков, относится к устройствам с постоянной линейной скоростью. Следовательно, угловая скорость вращения компакт-диска должна уменьшаться при чтении информации с периферийных участков диска и, наоборот, увеличиваться при чтении витков спирали, расположенных ближе к оси вращения.
Дисковод для компакт-дисков представляет собой достаточно сложную конструкцию, включающую в себя электронные, оптические и электромеханические узлы. Привод вращения оптического диска сложнее, чем магнитного, так как помимо стабилизации скорости вращения имеется еще узел ступенчатого изменения скорости вращения диска в соответствии с тем, на каком витке спирали находится головка считывания информации. Обычно имеется 8—10 таких ступеней, каждая из которых соответствует определенному диапазону витков
Три другие электромеханические подсистемы осуществляют различные виды автоматической регулировки параметров. В частности, система позиционирования головки считывания информации переводит ее на нужный виток спирали. Система автоматического слежения за информационной дорожкой с помощью специального оптического датчика в виде многосегментного фотоприемника, усилителя сигнала рассогласования и исполнительного механизма в виде поворотного зеркальца с гальванометрическим подвесом. Система автофокусировки обеспечивает перемещение головки считывания вдоль оси вращения оптического диска, обеспечивая точную фокусировку в той плоскости, в которой размещается информация на диске. Кстати, датчиком системы автофокусировки служит тот же самый многосегментный фотоприемник, отдельные элементы которого включены по дифференциальной схеме, а исполнительным механизмом служит так называемый "линейный двигатель". Последний выполнен в виде тонкой электрической катушки с током, внутри которой находится намагниченный сердечник. Изменение величины и полярности тока в катушке приводит к ее перемещению в ту или иную сторону вдоль сердечника (такая система много лет используется для преобразования электрических колебаний в звуковые в громкоговорителях или динамиках). Особенность всех этих трех систем состоит в их высокой точности и скорости перемещения.
Главная из оптических подсистем – оптическая головка. Она включает в себя полупроводниковый лазер, фокусирующий объектив, который преобразует излучение лазера в световое пятно диаметром менее 1 мкм, которое должно находится на соответствующем витке спиральной информационной дорожки, оптический расщепитель, который направляет отраженный от диска световой луч на фотоприемник системы считывания информации.
Фокусирующий объектив жестко связан с электрической катушкой системы автофокусировки. Изменение положения объектива компенсирует вибрацию и другие неконтролируемые перемещения оптического диска, поддерживая точную фокусировку света на информационной дорожке.
Позиционер оптической головки на нужный виток спирали двуступенчатый: первая ступень с шаговым двигателем осуществляет грубое позиционирование, точность которого 10—20 витков спирали от требуемой позиции, вторая ступень реализует точное позиционирование с помощью легкого зеркальца, закрепленного на гальванометрическом подвесе. Оно же используется для упоминавшегося ранее слежения за дорожкой [8].
Скорость информационного обмена с оптическим диском при номинальной скорости вращения диска (приблизительно от 250 до 500 об/с) составляет около 150 Кбайт/с. Для современных персональных компьютеров это совершенно недостаточно. Поэтому все современные дисководы для оптических дисков работают на кратных скоростях вращения, которые в 40—50 раз превышают номинальную скорость, что позволяет увеличить скорость обмена до 7 Мбайт/с и более. Емкость оптического диска около 700 Мбайт, т. е. приблизительно за 100 с можно считать всю информацию с оптического диска.
5.1.4. Другие виды оптических накопителей
В конце 1998 года появился новый оптический носитель для хранения и распространения мультимедийных изданий. Он получил название DVD-диск , что представляет собой аббревиатуру от Digital Video Disk – цифровой видеодиск. Инфракрасный полупроводниковый лазер с длиной волны 780 нм, используемый в дисководах для компакт-дисков, в DVD-дисководе заменен на красный лазер с длиной волны 635 нм. Это позволило за счет улучшения фокусировки вдвое уменьшить диаметр сфокусированного пятна на информационной дорожке. В результате удалось вдвое увеличить как плотность записи вдоль информационной дорожки, так и плотность размещения витков спирали. Действие этого эффекта, а также использование более совершенного формата секторов, более эффективного кодирования и автоматической компрессии при занесении данных на DVD-диск было достигнуто увеличение емкости диска до 4,7 Гбайт.