Dispositivos Ópticos

Dispositivos Ópticos

Los discos ópticos son unidades de almacenamiento secundario consistentes en un disco duro en el que graba la información realizando unos pequeños hoyos en su superficie con un láser.
Compuestos por:

• Capa de policarbonato de plástico de soporte
• Capa metálica reflectante donde almacena información
• Capa acrílica transparente que protege le conjunto
• Una etiqueta situada en la cara que no almacena información

Su funcionamiento se basa en el uso del láser: la capa reflectante contiene pequeños hoyos (pits) y llanos (lands). Cuando el láser atraviesa el sustrato de policarbonato, la luz se refleja en la superficie reflectante si coincide con un llano, pero no se refleja al coincidir con un hoyo. De esta forma, se codifica la información en binario (sucesión de hoyos o llanos=0 y cambio de superficie, hoyo/llano=1)

Hay tres tipos básicos de soportes:
Los grabados en fábrica a partir de una copia maestra (master), que es como un molde o plancha que sirve para estampar el resto de copias.
Los grabables una sola vez es un grabador doméstico. Reciben el nombre de +R o -R.
Los grabables varias veces es un grabador doméstico. Son los +RW o -RW.

Compact Disc

Los discos compactos (CD, Compact Disc) fueron el primer tipo de disco óptico que se implantó de forma masiva. Estos discos almacenan la información en una sola pista espiral que va desde el centro hasta el exterior, con una longitud aproximada de 6Km.

Estos discos fueron introducidos en el mercado en 1980 por las empresas PHILLIPS y SONY, alternativa a los discos de vinilo y los castetes.

Un par de años después de su lanzamiento, el CD comenzó a utilizarse también como soporte de datos en informática, con lo que empezaron a implementarse nuevas tecnologías que aumentaban la tasa de transferencia y la capacidad.

Pronto se vio que el CD-ROM tenía muchas ventajas para almacenar y vender software, pero no permitía grabar datos propios del ordenador. Para eliminar esta restricción, en 1988 apareció el CD-R (CD Recordable), que se puede grabar, una sola vez, mediante el ordenador.

Con los CD-R se obtiene un buen soporte con pocas desventajas, la más importante, su elevado precio. Por ello, se pensó en desarrollar otro soporte que permitiese grabar y borrar datos varias veces, para reciclar los CD y ahorrar. En 1996 apareció el CD-RW (CD ReWritable), que es un CD que se puede grabar y borrar varias veces en el propio ordenador. 

Paralelamente, aparecieron otros formatos no tan extendidos como los anteriores:

En 1991 apareció el CD-I (CD Interactive), un formato preparado para almacenar texto, vídeo, gráficos, audio y datos, pensado para utilizarse en juegos.

También en 1991, SONY, PHILLIPS y MICROSOFT perfeccionaron el formato con el CD-ROM XA (CD-ROM eXtended Architecture), que mezclaba los formatos CD-ROM, CD-I para mejorar el tratamiento multimedia.

En 1993, un consorcio de empresas electrónicas de Japón creó el VCD (Video CD). Este formato permite grabar vídeo en formato MPEG-1.

Posteriormente, apareció el SVCD (Super Video CD). Este formato mejora la calidad del VCD, ya que permite el formato MPEG-2.

Unidades de CD

Son los dispositivos encargados de leer los datos incluidos en los CD, así como, en su caso, de grabar datos en el disco duro, siempre y cuando sea de un tipo que permita la escritura. Internamente, constan de los siguientes elementos:

El cabezal de lectura, que esta formado por una fuente emisora de láser, una lente para enfocar el haz de láser y un diodo sensible a la luz reflejada por el disco.

El motor o accionador del cabezal, que sirve para desplazarlo sobre el disco hasta situarlo encima de la pista deseada.

El motor de rotación, que hacer girar CD-ROM. Tiene modos básicos de funcionamiento.
Velocidad lineal constante (Constant Linear Velocity, CLV). Utilizado por las primeras unidades de CD-ROM, hasta 12x.
Velocidad angular constante (Constant Angular Velocity, CAV). Se ajusta la densidad de la información según la ubicación de los datos (será menor en el borde del disco y mayor cerca del centro).


El mecanismo de carga del disco, que puede implementarse mediante dos opciones: con bandeja de plástico o sin ella (slot in).

Todos estos elementos están dentro de una carcasa protectora que, en su parte delantera, suele incluirse además de la bandeja donde se deposita el disco, un conector para auriculares, una rueda para controlar el volúmen, un botón para reproducir el CD, otro para parar la reproducción y expulsar el disco y un led de uso.

Velocidad de lectura/escritura

La velocidad de lectura de las primeras unidades de CD-ROM era igual que la de un reproductor de CD de audio, 150KBps. Esta velocidad se adoptó como referencia y se denomino 1x. Las posteriores unidades de CD-ROM utilizan múltiplos de este valor. Por ejemplo un CD 12x tendrá una velocidad de 12 x 150=1800 KBps.

Algunas unidades solo permiten leer discos, si bien, lo más usual es que, además de leer permitan grabar o, incluso, regrabar datos.

La velocidad de lectura es siempre la más alta, ya que para leer los datos se utiliza un láser a menor densidad. La grabación es un poco más lenta, ya que el láser utilizado es de mayor potencia.

En algunos dispositivos, que utilizan la velocidad CAV, se incluye la expresión MAX para referirse a la velocidad, indicando que es la máxima velocidad a la que puede leer el dispositivo.

Tiempo de acceso

Es el tiempo que tarda la unidad en acceder a los datos grabados en el disco. Es un tiempo promedio y va entre los 100 y los 250 milisegundos.

Tiempo del búfer

De forma similar a lo que vimos en los discos duros, cuando los cabezales leen los datos, el búfer almacena los bloques de datos contiguos que pueden ser requeridos por la CPU, reduciendo el tiempo de acceso a los mismos.

Interfaz

La interfaz utilizada por la unidad es esencial, pues determinará aspectos como rapidez en la transferencia de datos, los conectores utilizados, el coste, etc. Las interfaces más utilizadas para los dispositivos de CD son las IDE-ATA, las SATA y las SCSI.