蓝光技术的缤纷未来

互联网 | 编辑: 2003-12-05 00:00:00转载

DVD刻录普及在即,也宣告着DVD存储已经走进壮年。这也促使更多的人开始想到新的问题:DVD之后是什么?

 

日本奈良召开的光储技术盛会——ISOM03International Symposium on Optical Memory 2003,再度展现了蓝光技术的缤纷未来。

DVD刻录新革命

DVD-R作为DVD论坛官方标准,日子却不好过,为什么呢?因为竞争对手DVD+R的8x产品早已上市了,而DVD-R因为盘片本身的化学成分问题,在提速到4x后,就一直原地踏步。当所有人都以为胜利的天平将从此倒向DVD+R的时候。富士胶卷的新款DVD-R在展会上亮相,引起了轰动。富士发表的是支持16x刻录的DVD-R光盘的开发成果。16x已经是目前DVD-ROM读取的主流标准,写入速度等同于此的DVD-R一出,立刻吸引了无数目光。革命性的速度突破是新的有机色素成功开发的结果,而光盘的层结构仍和现有DVD-R相同,因此生产16x刻录盘可以使用现有的生产设备。至于材料的详细资料仍是商业机密,富士胶卷只介绍其特点是刻录时发热量低,色素分解温度也低,不仅能够降低对其他记录标记的热干扰,而且还能够控制沟槽和Land Pre-Pit(记录轨道之间预先压制的控制区域)的物理变形。前者主要有助于减少抖动,后者主要有助于提高孔径比(Aperture Ratio)。另外还满足了维持高反射率的高折射率及低衰减系数(Damping coefficient)等基本特性。

DVD+R方面当然不会落后。飞利浦也展示了16x的DVD+R。飞利浦同时表示,为实现高速刻录,已为刻录设备开发了大功率激光器、超快激光驱动电路、用于跟踪和聚焦激光束的精确稳定记录器等。这些设备目前价格和体积都还不能满足商用产品的需要。因此,16x的DVD刻录机短期内不会出现在市场上。

16x的速度应该是DVD所能达到的物理极限,更高的转速可能会导致盘片破裂,这也是DVD光驱迟迟没有进行速度突破的原因之一——事实上,VIA等厂商早已发布可以进行20x以上读取的控制器了。类似的事情也曾经发生在CD盘上。富士和飞利浦的16x DVD刻录产品也算是DVD时代辉煌的落幕,因为在展会上,DVD已经没有了更多的焦点,大家的眼球都集中在未来的产品——蓝光光盘。

蓝光时代的先行者

容量突破

蓝光光盘是DVD的接班人,有人要说了,DVD容量高达4.7GB,还会不够吗?这在现在是巨大的,但是面对未来的HDTV还远远不够。HDTV的数据传输速率最少为 23 Mbps,是DVD 视频编码的两倍多,所以如果要储存标准的133分钟HDTV 等级的电影,记录媒介的容量必须高达 20GB 以上。

ISOM03上,我们首先看到的是播放用蓝光光盘容量的突破。此前进行的主要是23.3GB和25GB光盘的测试,而目前已正式开始向27GB的单面单层容量推进。

飞利浦提出的是液体浸透(Liquid Immersion)技术,该技术采用波长257nm的深紫外线激光器和开口数(NA)为0.9的物镜,其突出特点是通过在物镜和母盘之间的间隙注入液体,将实际NA提高到了1.2。JVC的光学系统由波长266nm的深紫外线激光器和NA为0.9的物镜组成。其特点是激光束的焦点由深紫外线激光器直接控制,而传统方案还需另备红色激光进行聚焦控制,相对而言可以进行更精密的调整。日立万胜及三菱化学媒体的研究小组采用将激光束分成主激光束和副激光束的“光学干扰消除器(Optical Interference Canceller)技术”。先锋则使用电子束曝光设备进行了母盘制作,通过采用干蚀刻工艺,改善了模片(Stamper)的平坦性。以上厂商均拿出了27GB光盘样品(飞利浦甚至对31GB进行了测试),而且抖动控制在6.8~8.1%之间,均具备了一定的实用性。

先锋还在ISOM03上展出了单面4层,容量达100GB的播放专用蓝光光盘!(不久之前,TDK曾经展出了可追记的单面4层100GB蓝光光盘。)4层结构是先在厚1.1mm聚碳酸酯底板上依次层叠反射膜和层间分隔膜,最后再层叠覆盖层。层间分隔膜的厚度是在考虑了可进行球面像差补偿的范围、记录层间的干扰和光学干扰后而精确设计的。第1、2、3记录层之间的层间分隔膜使用了高透过率的光聚合薄膜(Photopolymer Sheet),第3记录层还追加了一个覆盖层。0、1记录层的层间分隔膜采用了包覆薄膜。第0记录层的反射膜为AlTi,第1记录层为AgPdCu和TiOx,第2和第3记录层为TiOx。从对样品光盘的测试结果来看,各层的信号抖动在6.5~7.3%。先锋表示,当正式商业化的时候,抖动将减少到5%以下。

速度再突破

高速的刻录技术可以大大提高数据的拷贝速度,节约大量的时间。松下电器发表了将单面双层50GB可擦写蓝光光盘刻录速度提高至2x(72Mbit/秒,相当于62x左右的CD)的技术。虽然松下电器和TKD等公司此前已经发表了追记型单面双层蓝光光盘的高速刻录技术,但在可擦写盘片方面这是新的突破。松下介绍其新的记录层材料的特点是既提高了结晶速度,又保持了透过率平衡。也就是说,其记录层无论是结晶状态(非记录状态),还是非结晶状态(记录状态),透过率几乎相同,而且透过率也非常高,达到结晶状态为51.6%,非结晶状态为52.0%。样品光盘的信号抖动也达到了实用水平,第0记录层为6.4%,第1记录层为7.4%。

体积要小巧

随着便携终端的大发展,移动多媒体的需求也越来越强烈。针对便携终端领域开发的小尺寸、大容量蓝光光盘成为业界的另一重要目标。

飞利浦在去年已经开发出了小型化的蓝光光驱和盘片。ISOM03上三星电子也展出了超小的蓝光光驱,包括托盘、马达、光学系统和电路等主要组件的外形尺寸仅为53.7mm×47mm×4.75mm, PCMCIA TypeⅡ卡大小,配套的小型光盘直径为30mm。样品采用了波长405nm的蓝紫色半导体激光器和NA为0.85的物镜组成的光学系统,光盘单面单层容量为1.5GB。但据说目前由于该产品的抖动仍高达10%以上,技术意义大于实用意义,今后必须继续改进光学组件。

这次ISOM03上,我们看到了蓝光技术令人瞠目的飞速突破。100GB的光盘(这可能比很多朋友的硬盘都大)意味着高质量的HDTV都已经不再是纸上谈兵;大容量、廉价的移动存储让我们的便携终端更多姿多彩。虽然DVD取代CD用了很多年,这一次蓝光革命很难说要多久才能真正的普及到我们身边,但是,经历过CD向DVD的变迁的我们很容易理解,这并不是想不到的未来。

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