कंप्यूटिंग में, एक ऑप्टिकल डिस्क ड्राइव ( ओडीडी ) एक डिस्क ड्राइव है जो ऑप्टिकल डिस्क से या उससे डेटा पढ़ने या लिखने की प्रक्रिया के हिस्से के रूप में प्रकाश स्पेक्ट्रम के पास लेजर प्रकाश या विद्युत चुम्बकीय तरंगों का उपयोग करती है। कुछ ड्राइव केवल डिस्क से ही पढ़ी जा सकती हैं, लेकिन हाल की ड्राइव में आमतौर पर रीडर और रिकॉर्डर दोनों होते हैं। रिकॉर्डर को कभी-कभी बर्नर या राइटर भी कहा जाता है। कॉम्पैक्ट डिस्क, डीवीडी और ब्लू-रे डिस्क ऑप्टिकल मीडिया के सामान्य प्रकार हैं जिन्हें ऐसी ड्राइव द्वारा पढ़ा और रिकॉर्ड किया जा सकता है।
A typical generic CDROM Drive.
ऑप्टिकल डिस्क ड्राइव सीडी प्लेयर, डीवीडी प्लेयर और डीवीडी रिकॉर्डर जैसे स्टैंडअलोन उपभोक्ता उपकरणों का एक अभिन्न अंग हैं। इनका उपयोग कंप्यूटर में डिस्क रूप में वितरित सॉफ़्टवेयर और उपभोक्ता मीडिया को पढ़ने और अभिलेखीय और डेटा विनिमय के लिए डिस्क रिकॉर्ड करने के लिए भी किया जाता है। ऑप्टिकल मीडिया की कम लागत और कंप्यूटर और उपभोक्ता मनोरंजन हार्डवेयर में ऑप्टिकल ड्राइव की लगभग सर्वव्यापकता के कारण फ्लैश मेमोरी के साथ-साथ ऑप्टिकल ड्राइव ने इस उद्देश्य के लिए ज्यादातर फ्लॉपी डिस्क ड्राइव और चुंबकीय टेप ड्राइव को विस्थापित कर दिया है।
डिस्क रिकॉर्डिंग आम तौर पर छोटे पैमाने पर बैकअप और वितरण तक ही सीमित होती है, जो दबाए गए डिस्क के बड़े पैमाने पर निर्माण के लिए उपयोग की जाने वाली मोल्डिंग प्रक्रिया की तुलना में धीमी और प्रति यूनिट अधिक भौतिक रूप से महंगी होती है।
ऑप्टिकल डिस्क ड्राइव का सबसे महत्वपूर्ण हिस्सा एक ऑप्टिकल पथ है, जिसे पिकअप हेड ( पीयूएच ) में रखा जाता है, जिसमें आमतौर पर सेमीकंडक्टर लेजर, लेजर बीम को निर्देशित करने के लिए एक लेंस और डिस्क की सतह से प्रकाश प्रतिबिंब का पता लगाने वाले फोटोडायोड होते हैं।
प्रारंभ में, इन्फ्रारेड रेंज के भीतर, 780 एनएम की तरंग दैर्ध्य वाले सीडी लेजर का उपयोग किया गया था। डीवीडी के लिए, तरंग दैर्ध्य को 650 एनएम (लाल रंग) तक कम कर दिया गया था, और ब्लू-रे डिस्क के लिए तरंग दैर्ध्य को 405 एनएम (बैंगनी रंग) तक कम कर दिया गया था।
दो मुख्य सर्वोमैकेनिज्म का उपयोग किया जाता है, पहला लेंस और डिस्क के बीच सही दूरी बनाए रखने के लिए, और यह सुनिश्चित करने के लिए कि लेजर बीम डिस्क पर एक छोटे लेजर स्पॉट पर केंद्रित है। दूसरा सर्वो डिस्क की त्रिज्या के साथ एक हेड को घुमाता है, बीम को एक खांचे , एक सतत सर्पिल डेटा पथ पर रखता है।
रीड ओनली मीडिया (ROM) पर, निर्माण प्रक्रिया के दौरान, गड्ढों से बने खांचे को एक सपाट सतह पर दबाया जाता है, जिसे भूमि कहा जाता है। चूँकि गड्ढों की गहराई लेज़र की तरंग दैर्ध्य की लगभग एक-चौथाई से एक-छठी है, परावर्तित किरण का चरण आने वाली रीडिंग बीम के संबंध में स्थानांतरित हो जाता है, जिससे पारस्परिक विनाशकारी हस्तक्षेप होता है और परावर्तित किरण की तीव्रता कम हो जाती है। इसका पता विद्युत संकेतों को आउटपुट करने वाले फोटोडायोड द्वारा लगाया जाता है।
एक रिकॉर्डर लेजर के साथ कार्बनिक डाई परत के कुछ हिस्सों को चुनिंदा रूप से गर्म करके रिकॉर्ड करने योग्य सीडी-आर, डीवीडी-आर, डीवीडी + आर, या बीडी-आर डिस्क (जिसे ब्लैंक कहा जाता है) पर डेटा को एन्कोड (या जला) देता है। इससे डाई की परावर्तनशीलता बदल जाती है, जिससे ऐसे निशान बन जाते हैं जिन्हें दबाए गए डिस्क पर गड्ढों और जमीनों की तरह पढ़ा जा सकता है। रिकॉर्ड करने योग्य डिस्क के लिए, प्रक्रिया स्थायी है और मीडिया को केवल एक बार ही लिखा जा सकता है। जबकि रीडिंग लेज़र आमतौर पर 5 mW से अधिक मजबूत नहीं होता है, लेखन लेज़र काफी अधिक शक्तिशाली होता है। लेखन की गति जितनी अधिक होगी, लेजर को मीडिया पर एक बिंदु को गर्म करने में उतना ही कम समय लगेगा, इस प्रकार इसकी शक्ति आनुपातिक रूप से बढ़नी होगी। डीवीडी बर्नर के लेजर अक्सर निरंतर तरंग और पल्स में लगभग 200 मेगावाट पर चरम पर होते हैं, हालांकि डायोड के विफल होने से पहले कुछ को 400 मेगावाट तक चलाया गया है।
पुनः लिखने योग्य CD-RW, DVD-RW, DVD+RW, DVD-RAM, या BD-RE मीडिया के लिए, डिस्क की रिकॉर्डिंग परत में क्रिस्टलीय धातु मिश्र धातु को पिघलाने के लिए लेजर का उपयोग किया जाता है। लागू की गई शक्ति की मात्रा के आधार पर, पदार्थ को वापस पिघलने (चरण को वापस बदलने) को क्रिस्टलीय रूप में बदलने की अनुमति दी जा सकती है या अनाकार रूप में छोड़ दिया जा सकता है, जिससे अलग-अलग परावर्तन के निशान बनाए जा सकते हैं।
दो तरफा मीडिया का उपयोग किया जा सकता है, लेकिन मानक ड्राइव के साथ उन तक आसानी से नहीं पहुंचा जा सकता है, क्योंकि दूसरी तरफ के डेटा तक पहुंचने के लिए उन्हें भौतिक रूप से पलटना होगा।
डबल लेयर (डीएल) मीडिया में दो स्वतंत्र डेटा परतें होती हैं जो अर्ध-परावर्तक परत से अलग होती हैं। दोनों परतें एक ही तरफ से पहुंच योग्य हैं, लेकिन लेजर के फोकस को बदलने के लिए प्रकाशिकी की आवश्यकता होती है। पारंपरिक एकल परत (एसएल) लिखने योग्य मीडिया को रिकॉर्डिंग हेड की गति को आगे बढ़ाने और सिंक्रनाइज़ करने के लिए सुरक्षात्मक पॉली कार्बोनेट परत (डेटा रिकॉर्डिंग परत में नहीं) में ढाले गए सर्पिल खांचे के साथ उत्पादित किया जाता है। डबल-लेयर लिखने योग्य मीडिया में: एक (उथली) नाली के साथ पहली पॉली कार्बोनेट परत, एक पहली डेटा परत, एक अर्ध-प्रतिबिंबित परत, दूसरी (गहरी) नाली के साथ दूसरी (स्पेसर) पॉली कार्बोनेट परत, और एक दूसरी डेटा परत होती है। पहला ग्रूव सर्पिल आमतौर पर भीतरी किनारे से शुरू होता है और बाहर की ओर बढ़ता है, जबकि दूसरा ग्रूव बाहरी किनारे से शुरू होता है और अंदर की ओर बढ़ता है।
कुछ ड्राइव विशेष रूप से लेपित डिस्क को लेबल करने के लिए हेवलेट-पैकार्ड की लाइटस्क्राइब फोटोथर्मल प्रिंटिंग तकनीक का समर्थन करते हैं।
ऑप्टिकल ड्राइव का घूर्णी तंत्र हार्ड डिस्क ड्राइव से काफी भिन्न होता है, जिसमें बाद वाला एक स्थिर कोणीय वेग (सीएवी) रखता है, दूसरे शब्दों में प्रति मिनट क्रांतियों की एक स्थिर संख्या (आरपीएम)। सीएवी के साथ, आंतरिक क्षेत्र की तुलना में बाहरी डिस्क क्षेत्र में आमतौर पर उच्च थ्रूपुट प्राप्त किया जा सकता है।
दूसरी ओर, ऑप्टिकल ड्राइव को सीडी ड्राइव में प्रारंभ में 150 KiB/s के बराबर निरंतर थ्रूपुट प्राप्त करने की धारणा के साथ विकसित किया गया था। यह ऑडियो डेटा स्ट्रीमिंग के लिए एक महत्वपूर्ण सुविधा थी जिसके लिए हमेशा एक स्थिर बिट दर की आवश्यकता होती है। लेकिन यह सुनिश्चित करने के लिए कि कोई डिस्क क्षमता बर्बाद न हो, एक हेड को डिस्क के बाहरी रिम पर धीमा किए बिना, हर समय अधिकतम रैखिक दर पर डेटा स्थानांतरित करना पड़ता था। इससे ऑप्टिकल ड्राइव - हाल तक - एक स्थिर रैखिक वेग (सीएलवी) के साथ संचालित होने लगी थी। डिस्क की सर्पिल नाली उसके सिर के नीचे से एक स्थिर गति से गुजरती थी। बेशक सीएवी के विपरीत सीएलवी का निहितार्थ यह है कि डिस्क कोणीय वेग अब स्थिर नहीं है, और स्पिंडल मोटर को बाहरी रिम पर 200 आरपीएम और आंतरिक रिम पर 500 आरपीएम के बीच अलग-अलग गति के लिए डिज़ाइन करने की आवश्यकता है।
बाद में सीडी ड्राइव ने सीएलवी प्रतिमान को बरकरार रखा, लेकिन उच्च घूर्णी गति प्राप्त करने के लिए विकसित किया गया, जिसे लोकप्रिय रूप से आधार गति के गुणकों में वर्णित किया गया है। परिणामस्वरूप, एक 4X ड्राइव, उदाहरण के लिए, 800-2000 RPM पर घूमेगी, जबकि डेटा को 600 KiB/s पर स्थिर रूप से स्थानांतरित करेगी, जो 4 x 150 KiB/s के बराबर है।
डीवीडी के लिए बेस स्पीड, या "1x स्पीड", 1.385 एमबी/सेकेंड है, जो 1.32 एमआईबी/एस के बराबर है, जो सीडी की बेस स्पीड से लगभग 9 गुना तेज है। ब्लू-रे ड्राइव के लिए आधार गति 6.74 एमबी/सेकेंड है, जो 6.43 एमआईबी/सेकेंड के बराबर है।
किसी डिस्क को कितनी तेजी से घुमाया जा सकता है, इसकी यांत्रिक सीमाएँ हैं। घूर्णन की एक निश्चित दर से परे, लगभग 10000 आरपीएम, केन्द्रापसारक तनाव डिस्क प्लास्टिक को रेंगने और संभवतः टूटने का कारण बन सकता है। सीडी डिस्क के बाहरी किनारे पर, 10000 आरपीएम सीमा लगभग 52x गति के बराबर है, लेकिन आंतरिक किनारे पर केवल 20x तक। कुछ ड्राइव इस तर्क पर अपनी अधिकतम पढ़ने की गति को लगभग 40x तक कम कर देते हैं कि खाली डिस्क संरचनात्मक क्षति से मुक्त हो जाएगी, लेकिन पढ़ने के लिए डाली गई डिस्क नहीं हो सकती है। उच्च घूर्णी गति के बिना, डेटा ग्रूव के एक से अधिक बिंदुओं को एक साथ पढ़कर बढ़ी हुई रीड परफॉर्मेंस प्राप्त की जा सकती है, लेकिन ऐसे तंत्र वाले ड्राइव अधिक महंगे, कम संगत और बहुत असामान्य हैं।
वर्तमान ऑप्टिकल ड्राइव या तो एक ट्रे-लोडिंग तंत्र का उपयोग करते हैं, जहां डिस्क को मोटर चालित या मैन्युअल रूप से संचालित ट्रे पर लोड किया जाता है, या एक स्लॉट-लोडिंग तंत्र का उपयोग किया जाता है, जहां डिस्क को एक स्लॉट में स्लाइड किया जाता है और मोटर चालित रोलर्स द्वारा खींचा जाता है। स्लॉट-लोडिंग ड्राइव का नुकसान यह है कि वे आमतौर पर छोटी 80 मिमी डिस्क या किसी गैर-मानक आकार को स्वीकार नहीं कर सकते हैं; हालाँकि, Wii और PlayStation 3 वीडियो गेम कंसोल ने इस समस्या को हरा दिया है, क्योंकि वे एक ही स्लॉट-लोडिंग ड्राइव में मानक आकार की डीवीडी और 80 मिमी डिस्क लोड करने में सक्षम हैं।
बहुत कम संख्या में ड्राइव मॉडल, ज्यादातर कॉम्पैक्ट पोर्टेबल इकाइयाँ, में एक टॉप-लोडिंग तंत्र होता है जहाँ ड्राइव ढक्कन ऊपर की ओर खुलता है और डिस्क को सीधे स्पिंडल पर रखा जाता है। (उदाहरण के लिए, सभी PlayStation 1 कंसोल, पोर्टेबल सीडी प्लेयर और कुछ स्टैंडअलोन सीडी रिकॉर्डर सभी में टॉप-लोडिंग ड्राइव की सुविधा है)।
इनमें कभी-कभी डिस्क को अपनी जगह पर रखने के लिए स्प्रिंग-लोडेड बॉल बेयरिंग का उपयोग करने का लाभ होता है, जिससे डिस्क को घुमाने के दौरान ड्राइव को हिलाने पर होने वाली क्षति को कम किया जा सकता है।
कुछ प्रारंभिक सीडी-रोम ड्राइव में एक तंत्र का उपयोग किया जाता था जहां सीडी को विशेष कार्ट्रिज या कैडीज में डाला जाता था, जो दिखने में कुछ हद तक 3.5" फ्लॉपी डिस्केट के समान होता था। इसका उद्देश्य डिस्क को एक सख्त प्लास्टिक आवरण में बंद करके आकस्मिक क्षति से बचाना था। , लेकिन अतिरिक्त लागत और अनुकूलता चिंताओं के कारण इसे व्यापक स्वीकृति नहीं मिली - ऐसी ड्राइवों को उपयोग से पहले एक खुलने योग्य कैडी में मैन्युअल रूप से डालने के लिए असुविधाजनक रूप से "नंगी" डिस्क की भी आवश्यकता होगी।
पर्सनल कंप्यूटर, सर्वर और वर्कस्टेशन के लिए अधिकांश आंतरिक ड्राइव को मानक 5.25" ड्राइव बे में फिट करने और एटीए या एसएटीए इंटरफ़ेस के माध्यम से अपने होस्ट से कनेक्ट करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसके अतिरिक्त, रेड बुक ऑडियो के लिए डिजिटल और एनालॉग आउटपुट हो सकते हैं। आउटपुट हो सकते हैं हेडर केबल के माध्यम से साउंड कार्ड या मदरबोर्ड से कनेक्ट किया जा सकता है। एक समय में, सीडी प्लेयर जैसा दिखने वाला कंप्यूटर सॉफ्टवेयर सीडी के प्लेबैक को नियंत्रित करता था। आज जानकारी को डिस्क से डेटा के रूप में निकाला जाता है, जिसे प्लेबैक किया जाता है या अन्य फ़ाइल स्वरूपों में परिवर्तित किया जाता है। .
बाहरी ड्राइव में आमतौर पर यूएसबी या फायरवायर इंटरफेस होता है। लैपटॉप के कुछ पोर्टेबल संस्करण स्वयं बैटरी बंद करके या अपने इंटरफ़ेस बस को बंद करके उपयोग करते हैं।
SCSI इंटरफ़ेस वाली ड्राइव मौजूद हैं, लेकिन ये कम आम हैं और अधिक महंगी होती हैं, क्योंकि उनके इंटरफ़ेस चिपसेट और अधिक जटिल SCSI कनेक्टर की लागत होती है।
जब ऑप्टिकल डिस्क ड्राइव पहली बार विकसित की गई थी, तो इसे कंप्यूटर सिस्टम में जोड़ना आसान नहीं था। कुछ कंप्यूटर जैसे कि आईबीएम पीएस/2 3.5" फ्लॉपी और 3.5" हार्ड डिस्क पर मानकीकृत थे, और इसमें बड़े आंतरिक डिवाइस के लिए जगह शामिल नहीं थी। इसके अलावा आईबीएम पीसी और क्लोन में पहले केवल एक एटीए ड्राइव इंटरफ़ेस शामिल था, जो कि सीडीरॉम पेश होने के समय तक, पहले से ही दो हार्ड ड्राइव का समर्थन करने के लिए उपयोग किया जा रहा था। प्रारंभिक लैपटॉप में बाहरी स्टोरेज डिवाइस का समर्थन करने के लिए कोई अंतर्निहित हाई-स्पीड इंटरफ़ेस नहीं था।
इसे कई तकनीकों के माध्यम से हल किया गया:
- प्रारंभिक साउंड कार्ड में दूसरा ATA इंटरफ़ेस शामिल हो सकता था, हालाँकि यह अक्सर एकल ऑप्टिकल ड्राइव और बिना हार्ड ड्राइव के समर्थन तक सीमित था। यह मानक उपकरण के रूप में शामिल आधुनिक दूसरे एटीए इंटरफ़ेस में विकसित हुआ
- एक समानांतर पोर्ट बाहरी ड्राइव विकसित किया गया जो प्रिंटर और कंप्यूटर के बीच जुड़ा हुआ था। यह धीमा था लेकिन लैपटॉप के लिए एक विकल्प था
- लैपटॉप के लिए एक PCMCIA ऑप्टिकल ड्राइव इंटरफ़ेस भी विकसित किया गया था
- बाहरी SCSI ड्राइव एनक्लोजर के लिए डेस्कटॉप पीसी में SCSI कार्ड स्थापित किया जा सकता है, हालाँकि SCSI आमतौर पर अन्य विकल्पों की तुलना में बहुत अधिक महंगा होता है।
डीवीडी-आर को जलाने के बाद जेड-सीएलवी रिकॉर्डिंग रणनीति आसानी से दिखाई देती है।
चूँकि अधिकांश समकालीन सीडी उपयोगों में संपूर्ण डिस्क के लिए एक स्थिर स्थानांतरण दर रखना इतना महत्वपूर्ण नहीं है, डेटा दर को अधिकतम करते हुए डिस्क की घूर्णी गति को सुरक्षित रूप से कम रखने के लिए, शुद्ध सीएलवी दृष्टिकोण को छोड़ने की आवश्यकता है। कुछ ड्राइव आंशिक सीएलवी (पीसीएलवी) योजना में काम करते हैं, केवल घूर्णी सीमा तक पहुंचने पर सीएलवी से सीएवी पर स्विच करके। लेकिन CAV पर स्विच करने के लिए हार्डवेयर डिज़ाइन में काफी बदलाव की आवश्यकता होती है, इसलिए इसके बजाय अधिकांश ड्राइव ज़ोनड स्थिर रैखिक वेग (Z-CLV) योजना का उपयोग करते हैं। यह डिस्क को कई क्षेत्रों में विभाजित करता है, प्रत्येक का अपना अलग स्थिर रैखिक वेग होता है। उदाहरण के लिए, "52X" पर रेट किया गया एक Z-CLV रिकॉर्डर, आंतरिक क्षेत्र पर 52X पर लिखेगा और फिर बाहरी रिम पर कई अलग-अलग चरणों में गति को धीरे-धीरे घटाकर 20X कर देगा।
