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隨著多頻道多媒體時代的來到,要求圖像素材的有效應(yīng)用日益提高。因此,需要一種可以代替過去錄像帶的在小盒內(nèi)可長期保存,并可多次再生的大容量記錄存儲媒體。這種大容量記錄存儲媒體,不光是電視領(lǐng)域需要,在計算機和通信領(lǐng)域,隨著靜止圖像和動態(tài)圖像等信息量多的數(shù)據(jù)自由處理,也期待出現(xiàn)一種在光盤和磁盤中不能實現(xiàn)的大容量、高可靠性的記錄存儲媒體。光帶錄像機就能滿足這一要求。
這種光帶存儲系統(tǒng),可以實現(xiàn)磁盤、光盤、磁帶等不能實現(xiàn)的高可靠、大容量記錄,這在多媒體時代的需要是很大的。下面就簡要介紹一下這種光帶(實際是磁光帶)記錄存儲設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)原理及其應(yīng)用領(lǐng)域。
一、大容量光帶存儲系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理及類型(1)大容量光帶存儲系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理。光帶存儲系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)原理如圖1所示。
圖1 光帶存儲系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)
把光帶裝在密封的盒內(nèi),通過透明窗用激光進行存儲、再生。這種系統(tǒng)利用了四束激光,激光從旋轉(zhuǎn)型光頭中射出,在光帶上呈圓弧狀掃描,其進行存儲和再生的掃描角為90°左右。
旋轉(zhuǎn)型光頭的光學(xué)系統(tǒng)分為固定部和旋轉(zhuǎn)部。固定部有激光器,有用于檢測信號再生和聚焦誤差的光學(xué)系統(tǒng),以及進行聚焦控制及跟蹤控制的光學(xué)系統(tǒng)。旋轉(zhuǎn)部是一種只有物鏡和改變光路棱鏡的最小結(jié)構(gòu),它利用中空結(jié)構(gòu)的馬達進行高速旋轉(zhuǎn)并提高數(shù)據(jù)傳輸速率。設(shè)置在兩個互相垂直方向的變位的執(zhí)行元件上,是用于聚焦控制和跟蹤控制的聚焦與跟蹤透鏡,利用光軸方向的變位執(zhí)行元件控制聚焦,利用平行于光帶長度方向的變位執(zhí)行元件控制跟蹤。
固定部和旋轉(zhuǎn)部之間的信號傳送并不是電氣信號的輸入輸出,而是用光的空間進行傳送。為了存儲、再生電視的高品質(zhì)的數(shù)字動態(tài)圖像,需要100Mbps以上的數(shù)字傳送'速率,為此其有效手段是對旋轉(zhuǎn)光頭進行多光束化,所以這里應(yīng)用了4個光束。這種光帶存儲系統(tǒng)采用激光存儲,因此可以實現(xiàn)高密度存儲,它具有如下特征。
•無光帶摩擦,可進行無論多少次的再生,因它是非接觸記錄和再生;
•防塵性好、可靠性高,因它可做成密封盒式結(jié)構(gòu);
•光帶行走系統(tǒng)簡單,可高速存取,因不需把光帶拉出盒子。
(2)光帶的類型。光帶存儲媒體有兩種類型。
•可擦型光帶:在可擦型光帶中,采用磁光存儲媒體。
•追記型光帶:在追記型光帶中,采用與CD-R-樣的有機色素材料。
二、大容量光帶存儲的方式及與磁光盤的比較(1)光帶存儲的方式。光帶存儲兼有可以高密度存儲的光存儲特征,以及可以擴展存儲媒體面積的磁帶存儲特證。光帶存儲與光盤相比,存儲面積可以高2~3個數(shù)量級以上。
隨著激光器的短波長化及近場光學(xué)、超分辨率、信息處理等技術(shù)的發(fā)展,光盤的存儲容量為幾十GB,而光帶通過利用光盤的高密度技術(shù),在VHS磁帶盒那樣光帶上,將可實現(xiàn)1TB以上的存儲容量。
光帶存儲系統(tǒng),具有下列幾種方式。
•使光帶圈在旋轉(zhuǎn)滾筒上,用固定光頭進行存儲的方式;
•光頭在光帶上往復(fù)運動進行存儲的方式;
•像VTR那樣,光頭內(nèi)藏在旋轉(zhuǎn)滾筒內(nèi)進行存儲的方式:
•利用多角鏡使光帶上的光頭以微小區(qū)間高速運動進行存儲的方式等。
(2)可擦除磁光帶與磁光盤比較。圖2所示為磁光帶和磁光盤的剖面結(jié)構(gòu)。
圖2 磁光帶和磁光盤的剖面結(jié)構(gòu)
由圖2可知,在光盤中應(yīng)用4層結(jié)構(gòu),而在光帶中應(yīng)用3層結(jié)構(gòu)。為了制作長的磁光帶,必須簡化媒體結(jié)構(gòu)和制造工藝。為了避免基底薄膜雙折射的影響,同時為了形成記錄層―側(cè)與行走機構(gòu)不接觸,磁光帶以記錄層一側(cè)入射激光。這正好與磁光盤相反。實際上,三層結(jié)構(gòu)可實現(xiàn)與4層一樣的品質(zhì)因素(FOM)。
用磁光帶反復(fù)進行了記錄、擦除,其結(jié)果表明:重復(fù)1萬次擦除也可得到與4層媒體一樣的特性,因此反復(fù)記錄、擦除不會出現(xiàn)問題。