轉載自::
http://www.2300.com.tw/author/ShowContent....contentid=10452
光學技術大幅提昇新一代DVD之儲存容量 2002/12/6
新一代超高容量光碟
下一代DVD也稱高清晰度DVD（簡稱HD-DVD），它所面臨的主要問題是如何與高清晰度數位電視標準接軌。按照現行DVD規格（單層單面最高4.7G容量），如果用它來錄製高清晰度的數位電視內容，一張光碟的錄製時間不到1個小時，無法容納一部完整的電影。現階段各大廠商與研究機構主要從兩個方向著手：一是透過光學技術改進增加單張DVD的容量，如採用波長更短的鐳射讀取，取代現行的紅色鐳射讀取方式，或透過近場光學突破繞射極限的方法，以提高DVD光碟片的記錄密度；二是採用壓縮效率更高的編碼演算法取代現行DVD採用的MPEG-2標準，以便在光碟記錄密度不變的條件下能存儲更長時間的高清晰度節目。
1. Blu-ray Disc(藍光碟片)
今年2月19日，日本、韓國及歐洲的九家著名設備製造商（日立、松下電器、先鋒電器、SHARP、SONY、LG電子、三星電子、Philips與Thomson Multimedia SA）在日本東京達成協定，共同推出使用藍色鐳射作為讀取光源的新一代DVD光碟標準，並從2002年春季開始提供有關標準的使用授權。這種新格式光碟被命名為"Blu-ray Disc"，與現行DVD光碟相比，這種新格式光碟的特點是具有超大容量和超高資料傳輸率。該光碟的碟片直徑為12cm，與現有CD及DVD相同，但單面單層的最大記錄容量達到27GB，相當於目前DVD容量的5倍。這種光碟設計為可讀寫光碟，可以多次反復重錄。
Blu-ray Disc之所以能夠達到比DVD更高的記錄容量，得益於它所使用的短波長藍色鐳射讀寫以及更細緻精密的光碟結構。CD、VCD採用波長為780nm的紅外鐳射，DVD採用波長為635nm∼650nm的紅色鐳射，而"Blu-ray Disc"採用的是波長為405nm的藍色鐳射，其雷射光束聚焦後的焦點直徑可成比例地縮小，使得光碟中資訊軌道的長度縮短、間距縮小，從而提高了記錄密度。新型光碟的記錄軌道間距為0.32μm，不到DVD軌道間距的一半。另外，新型光碟的表面距離資訊層的厚度也從0.6mm減薄到0.1mm，不僅與它的高記錄密度相對應，也大大減少因光碟表面不平整引起的讀寫誤差。
2.近場光碟片
光碟片在傳統的光學讀寫方法下，若想提高記錄密度來增加光碟片的容量，主要是縮短使用光源的波長，增加讀寫頭聚焦透鏡孔徑的光學方法，讓讀寫光點縮小，以達成增加記錄密度與容量，但受到光學的繞射作用，傳統光學讀寫光點(記錄點之間的距離)的縮小有一定極限，即所謂的「繞射極限」（通常約為半個波長）。2002年5月16日，由國科會光電小組與錸德科技、台灣大學的產學合作計畫，利用奈米技術讓光在光碟片內達到近場光學作用，在波長距離之內，即讀取數據，成布藋}了「繞射極限」的限制，研發出超大儲存容量的「近場光碟片」，其儲存容量一舉突破100Gb。
所謂的近場光碟片，是在碟片塑膠基板上先濺鍍上透明介質層（保護層）、近場光學作用層和另一層介質層，再濺鍍上光碟片的記錄靶材和保護層，即可完成一片近場光碟片。其中近場光學作用層厚度為二十奈米，是集中光源達到光束近距離投射在記錄層上的關鍵所在。另外，近場光碟片的規格與既有的DVD碟片相同，使用的雷射波長介於635至650奈米，讀寫必v為1~8mW，最小記錄點長度可小於100奈米，使得單片單層的容量可以高達100Gb以上，可以應用在DVD-RAM、DVD-R和DVD-RW等不同規格的光碟片上。另外，若將來運用於Blu-ray Disc規格上，更可達到400G以上之儲存容量。
若就製造成本考量，利用現有的製程設備即可生產這種近場光碟片，量產過程不會比DVD-RAM複雜。而且近場光學作用層可以是各種金屬或化合物的奈米材料，在成本上也並不會提升多少，量產之後的價格應可在一般大眾所能接受的程度。在光碟機部分只需就Buffer方面作更動即可，因此，就廠商的生產技術來說不是非常大的問題，重要在於市場的成熟度，隨著數位影像的增加，市場才會有大容量光碟片的需求。
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3. FMD螢光多層光碟
轉載自:http://www.2300.com.tw/author/ShowContent.asp?contentid=10352
經過多年研究，Constellation 3D開發出FMD螢光多層光碟，尺寸與CD、DVD光碟相同，記憶容量可達1TB。
Constellation 3D經過多年的研究，開發出FMD螢光多層光碟，在2001年COMDEX上，展示了他們以螢光性多層光碟片(Fluorescent Multilayer Disc；FMD) 技術研發成的FMD Prototype，吸引了群眾的圍觀，此次展示中所使用的FMD光碟尺寸和CD、DVD光碟相同，直徑爲12cm。在FMD的基板是由上五層螢光所構成的記錄層，在轉數僅爲35rpm時資料傳送速度可達17M∼18M bit/s。
由於Constellation 3在光碟片上的凹槽中置入種螢光性的聚合物，當雷射光照射到螢光性聚合物時，會發熱並釋放出一種頻率不同於雷射的光線。而光碟機中的Sensor會搜尋這種螢光而忽略雷射光，這樣就可以不必經過光反射的動作，而產生出可判讀的數位訊號。(圖一)
圖一：當雷射光照射到螢光性聚合物時，會發熱並釋放出一種頻率不同於雷射的光線。而光碟機中的Sensor會搜尋這種螢光而忽略雷射光，這樣就可以不必經過光反射的動作，而產生出可判讀的數位訊號。
在實驗室中，Constellation 3D 已經成它a發展出具有高達十層的光碟片，足足可裝下約50GB的資料容量，約有七倍於DVD的容量。此一研究也讓Constellation 3D相信，這項技術可以在一片五吋大的光碟上製作高達100層的堆疊。結合這釵h的隔層，再加上增加雷色藍光可以辨認更小半徑的凹凸，也就能夠允竟苳W凹凸的密度加大，存儲資訊就更多，製作出一張容量高達1 terabyte(ie.1000GB) 的光碟片應該不是難事。
目前的DVD驅動器的讀取資訊的速率是10mbps(10兆比特/秒)，而如果想看更高質量畫面的影像的話，就需要更高的讀取速率，FMD將可以實現這一點。(圖二)
圖二：Concept FMD/FMC Player
CONSTELLATION 3D的業務發展經理Lev Zaidenberg表示，他估計，FMD在未來五年內將引起資料存儲的革命。他還預計，這種技術將取代CD、DVD，可應用在行動電話、個人數位助理(Personal Digital Assistant；PDA)、視訊錄影機、PC、數位相機和高畫質電視(HDTV)中。 CONSTELLATION 3D首席技術官Vladimir Schwarz指出，DVD只有有限的多層記錄能力，而且5GB已是其容量的極限，而且其糾錯能力也有限。相對地，FMD技術允釵釦韟h的記錄層，糾錯能力也將大大提高。他還補充指出，FMD與DVD相似，可以向後相容CD/DVD。(圖三)
圖三FMD ROM光碟片
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光學技術大幅提昇新一代DVD之儲存容量 2002/12/6
新一代超高容量光碟
下一代DVD也稱高清晰度DVD（簡稱HD-DVD），它所面臨的主要問題是如何與高清晰度數位電視標準接軌。按照現行DVD規格（單層單面最高4.7G容量），如果用它來錄製高清晰度的數位電視內容，一張光碟的錄製時間不到1個小時，無法容納一部完整的電影。現階段各大廠商與研究機構主要從兩個方向著手：一是透過光學技術改進增加單張DVD的容量，如採用波長更短的鐳射讀取，取代現行的紅色鐳射讀取方式，或透過近場光學突破繞射極限的方法，以提高DVD光碟片的記錄密度；二是採用壓縮效率更高的編碼演算法取代現行DVD採用的MPEG-2標準，以便在光碟記錄密度不變的條件下能存儲更長時間的高清晰度節目。
1. Blu-ray Disc(藍光碟片)
今年2月19日，日本、韓國及歐洲的九家著名設備製造商（日立、松下電器、先鋒電器、SHARP、SONY、LG電子、三星電子、Philips與Thomson Multimedia SA）在日本東京達成協定，共同推出使用藍色鐳射作為讀取光源的新一代DVD光碟標準，並從2002年春季開始提供有關標準的使用授權。這種新格式光碟被命名為"Blu-ray Disc"，與現行DVD光碟相比，這種新格式光碟的特點是具有超大容量和超高資料傳輸率。該光碟的碟片直徑為12cm，與現有CD及DVD相同，但單面單層的最大記錄容量達到27GB，相當於目前DVD容量的5倍。這種光碟設計為可讀寫光碟，可以多次反復重錄。
Blu-ray Disc之所以能夠達到比DVD更高的記錄容量，得益於它所使用的短波長藍色鐳射讀寫以及更細緻精密的光碟結構。CD、VCD採用波長為780nm的紅外鐳射，DVD採用波長為635nm∼650nm的紅色鐳射，而"Blu-ray Disc"採用的是波長為405nm的藍色鐳射，其雷射光束聚焦後的焦點直徑可成比例地縮小，使得光碟中資訊軌道的長度縮短、間距縮小，從而提高了記錄密度。新型光碟的記錄軌道間距為0.32μm，不到DVD軌道間距的一半。另外，新型光碟的表面距離資訊層的厚度也從0.6mm減薄到0.1mm，不僅與它的高記錄密度相對應，也大大減少因光碟表面不平整引起的讀寫誤差。
2.近場光碟片
光碟片在傳統的光學讀寫方法下，若想提高記錄密度來增加光碟片的容量，主要是縮短使用光源的波長，增加讀寫頭聚焦透鏡孔徑的光學方法，讓讀寫光點縮小，以達成增加記錄密度與容量，但受到光學的繞射作用，傳統光學讀寫光點(記錄點之間的距離)的縮小有一定極限，即所謂的「繞射極限」（通常約為半個波長）。2002年5月16日，由國科會光電小組與錸德科技、台灣大學的產學合作計畫，利用奈米技術讓光在光碟片內達到近場光學作用，在波長距離之內，即讀取數據，成布藋}了「繞射極限」的限制，研發出超大儲存容量的「近場光碟片」，其儲存容量一舉突破100Gb。
所謂的近場光碟片，是在碟片塑膠基板上先濺鍍上透明介質層（保護層）、近場光學作用層和另一層介質層，再濺鍍上光碟片的記錄靶材和保護層，即可完成一片近場光碟片。其中近場光學作用層厚度為二十奈米，是集中光源達到光束近距離投射在記錄層上的關鍵所在。另外，近場光碟片的規格與既有的DVD碟片相同，使用的雷射波長介於635至650奈米，讀寫必v為1~8mW，最小記錄點長度可小於100奈米，使得單片單層的容量可以高達100Gb以上，可以應用在DVD-RAM、DVD-R和DVD-RW等不同規格的光碟片上。另外，若將來運用於Blu-ray Disc規格上，更可達到400G以上之儲存容量。
若就製造成本考量，利用現有的製程設備即可生產這種近場光碟片，量產過程不會比DVD-RAM複雜。而且近場光學作用層可以是各種金屬或化合物的奈米材料，在成本上也並不會提升多少，量產之後的價格應可在一般大眾所能接受的程度。在光碟機部分只需就Buffer方面作更動即可，因此，就廠商的生產技術來說不是非常大的問題，重要在於市場的成熟度，隨著數位影像的增加，市場才會有大容量光碟片的需求。
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3. FMD螢光多層光碟
轉載自:http://www.2300.com.tw/author/ShowContent.asp?contentid=10352
經過多年研究，Constellation 3D開發出FMD螢光多層光碟，尺寸與CD、DVD光碟相同，記憶容量可達1TB。
Constellation 3D經過多年的研究，開發出FMD螢光多層光碟，在2001年COMDEX上，展示了他們以螢光性多層光碟片(Fluorescent Multilayer Disc；FMD) 技術研發成的FMD Prototype，吸引了群眾的圍觀，此次展示中所使用的FMD光碟尺寸和CD、DVD光碟相同，直徑爲12cm。在FMD的基板是由上五層螢光所構成的記錄層，在轉數僅爲35rpm時資料傳送速度可達17M∼18M bit/s。
由於Constellation 3在光碟片上的凹槽中置入種螢光性的聚合物，當雷射光照射到螢光性聚合物時，會發熱並釋放出一種頻率不同於雷射的光線。而光碟機中的Sensor會搜尋這種螢光而忽略雷射光，這樣就可以不必經過光反射的動作，而產生出可判讀的數位訊號。(圖一)
圖一：當雷射光照射到螢光性聚合物時，會發熱並釋放出一種頻率不同於雷射的光線。而光碟機中的Sensor會搜尋這種螢光而忽略雷射光，這樣就可以不必經過光反射的動作，而產生出可判讀的數位訊號。
在實驗室中，Constellation 3D 已經成它a發展出具有高達十層的光碟片，足足可裝下約50GB的資料容量，約有七倍於DVD的容量。此一研究也讓Constellation 3D相信，這項技術可以在一片五吋大的光碟上製作高達100層的堆疊。結合這釵h的隔層，再加上增加雷色藍光可以辨認更小半徑的凹凸，也就能夠允竟苳W凹凸的密度加大，存儲資訊就更多，製作出一張容量高達1 terabyte(ie.1000GB) 的光碟片應該不是難事。
目前的DVD驅動器的讀取資訊的速率是10mbps(10兆比特/秒)，而如果想看更高質量畫面的影像的話，就需要更高的讀取速率，FMD將可以實現這一點。(圖二)
圖二：Concept FMD/FMC Player
CONSTELLATION 3D的業務發展經理Lev Zaidenberg表示，他估計，FMD在未來五年內將引起資料存儲的革命。他還預計，這種技術將取代CD、DVD，可應用在行動電話、個人數位助理(Personal Digital Assistant；PDA)、視訊錄影機、PC、數位相機和高畫質電視(HDTV)中。 CONSTELLATION 3D首席技術官Vladimir Schwarz指出，DVD只有有限的多層記錄能力，而且5GB已是其容量的極限，而且其糾錯能力也有限。相對地，FMD技術允釵釦韟h的記錄層，糾錯能力也將大大提高。他還補充指出，FMD與DVD相似，可以向後相容CD/DVD。(圖三)
圖三FMD ROM光碟片
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