在2002年成立的以索尼、飛利浦為首的“藍(lán)光光盤組織”不斷吸納其它廠商建立“藍(lán)光光盤協(xié)會(huì)（Blu-ray Disc Association）”，就藍(lán)光光盤產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)、應(yīng)用、推廣等提供技術(shù)支持，使“藍(lán)光光盤組織”很快結(jié)成了廣泛的同盟，推動(dòng)藍(lán)光光盤最終成為新一代光盤標(biāo)準(zhǔn)。截至2007年6月，已有超過(guò)170家公司加入藍(lán)光陣菅，展現(xiàn)了藍(lán)光技術(shù)的繽紛未來(lái)。以下讓我們來(lái)剖析一下籃光技術(shù)的發(fā)展！

DVD的刻錄技術(shù)革命

藍(lán)光光盤是DVD的接班人，但DVD本身也經(jīng)歷了技術(shù)革命歷程。

DVD-R因?yàn)楸P片本身的化學(xué)成分問(wèn)題，在提速到4x之后就沒(méi)有更多的發(fā)展。后來(lái)富士膠卷推出DVD-R，在當(dāng)時(shí)引起了轟動(dòng)。富士發(fā)表的是支持16x刻錄的DVD-R光盤的開(kāi)發(fā)成果。16x已經(jīng)是目前DVD-ROM讀取的主流標(biāo)準(zhǔn)，寫入速度等同于此的DVD-R一出，立刻吸引了無(wú)數(shù)目光。革命性的速度突破是新的有機(jī)色素成功開(kāi)發(fā)的結(jié)果，而光盤的層結(jié)構(gòu)仍和現(xiàn)有DVD-R相同，因此生產(chǎn)16x刻錄盤可以使用現(xiàn)有的生產(chǎn)設(shè)備。至于材料的詳細(xì)資料仍是商業(yè)機(jī)密，富士膠卷只介紹其特點(diǎn)是刻錄時(shí)發(fā)熱量低，色素分解溫度也低，不僅能夠降低對(duì)其他記錄標(biāo)記的熱干擾，而且還能夠控制溝槽和Land Pre-Pit(記錄軌道之間預(yù)先壓制的控制區(qū)域)的物理變形。前者主要有助于減少抖動(dòng)，后者主要有助于提高孔徑比(Aperture Ratio)。另外還滿足了維持高反射率的高折射率及低衰減系數(shù)(Damping coefficient)等基本特性。

飛利浦也推出16x的DVD+R實(shí)現(xiàn)了高速刻錄，并為刻錄設(shè)備開(kāi)發(fā)了大功率激光器、超快激光驅(qū)動(dòng)電路、用于跟蹤和聚焦激光束的精確穩(wěn)定記錄器等。16x的速度應(yīng)該是DVD所能達(dá)到的物理極限，更高的轉(zhuǎn)速可能會(huì)導(dǎo)致盤片破裂，這也是DVD光驅(qū)遲遲沒(méi)有進(jìn)行速度突破的原因之一。事實(shí)上，VIA等廠商早已發(fā)布可以進(jìn)行20x以上讀取的控制器了。類似的事情也曾經(jīng)發(fā)生在CD盤上。富士和飛利浦的16x DVD刻錄產(chǎn)品也算是DVD時(shí)代輝煌的落幕，DVD已經(jīng)沒(méi)有了更多的焦點(diǎn)，大家的眼球都集中在未來(lái)的產(chǎn)品——藍(lán)光光盤。

藍(lán)光技術(shù)的背景

1．藍(lán)色激光的精度

藍(lán)光技術(shù)是一項(xiàng)徹底的新型光學(xué)儲(chǔ)存媒體，由十家公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)的前沿光盤技術(shù)。為了播放整部的電影，DVD光盤以凹槽的形式把數(shù)字化的音頻和視頻從中心向外螺旋式的刻在盤片軌道上。凹槽的不同反射率使得激光可以從盤片上讀取信息。要保證有足夠空間存儲(chǔ)高清晰電視的編碼數(shù)據(jù)，盤片容量至少是DVD的五倍。為了保證如此大量的數(shù)據(jù)能刻在廉價(jià)單面的12厘米光盤上，凹槽的尺寸必須刻的更小，而且同時(shí)使得激光讀取頭能穩(wěn)定的聚焦在上面�；镜奈锢矶梢�(guī)定了激光聚焦點(diǎn)的直徑和光的波長(zhǎng)成正比，和數(shù)字光圈成反比。所以你可用更短的波長(zhǎng)或者更大的數(shù)字光圈來(lái)縮小激光點(diǎn)。這兩方面的努力已經(jīng)被藍(lán)光規(guī)范所采納。這產(chǎn)生了最終的光盤格式，在工業(yè)生產(chǎn)條件允許下的最小的波長(zhǎng)和最大的NA值。藍(lán)光驅(qū)動(dòng)器使用了波長(zhǎng)405納米的藍(lán)色激光和0.85的光圈，來(lái)取代DVD所用的650納米波長(zhǎng)和0.6的光圈。這允許藍(lán)光驅(qū)動(dòng)器可靠的讀取0.15微米大小的孔（比DVD的縮小了60%有多）。同時(shí)把軌道間隙從0.74減小至0.32微米，這允許單面的藍(lán)光光盤存儲(chǔ)25GB的數(shù)據(jù)，足夠播放2到3小時(shí)的高清晰電視了。

藍(lán)光不僅僅是純技術(shù)解決方案，它更考慮了商業(yè)的認(rèn)可度，用于制造藍(lán)光光驅(qū)激光頭的藍(lán)色激光二極管更容易被接受，光學(xué)聚焦和伺服系統(tǒng)和現(xiàn)在的高流水生產(chǎn)線更兼容。而且藍(lán)光光盤可以用壓制CD和DVD的設(shè)備進(jìn)行制造。不像CD和DVD為了考慮更多的兼容性，必須把可寫、重寫和只讀分開(kāi)，藍(lán)光一開(kāi)始就把可重寫作為目標(biāo)。利用相變換技術(shù)藍(lán)光能勝任隨機(jī)的訪問(wèn)包括同時(shí)讀和寫，并且和PC數(shù)碼產(chǎn)品、數(shù)據(jù)、映像高度兼容。

2．藍(lán)光的紀(jì)錄層

籃光的紀(jì)錄層是區(qū)別DVD的重要特性。DVD用的是三明治式：被兩片0.6毫米的聚碳酸酯層夾著，為了防止刮痕、指紋和灰塵對(duì)激光頭讀取數(shù)據(jù)的影響。但這種紀(jì)錄層體現(xiàn)的缺點(diǎn)在于：要用沖壓過(guò)程制造它們，光盤的感光底層遭受了壓力引起的雙折射，也就是說(shuō)會(huì)把射來(lái)的激光束分成兩束。如果這種反射過(guò)多，驅(qū)動(dòng)器就不能穩(wěn)定地讀取數(shù)據(jù)。所以，沖壓過(guò)程一直是制造CD和DVD中最受爭(zhēng)議的部分。另一個(gè)受爭(zhēng)議的機(jī)器部件，是盤片平面，因?yàn)槿绻P片傾斜，不能垂直于激光束，激光束就會(huì)扭曲，特別是DVD。這種扭曲隨著保護(hù)層厚度和數(shù)字光圈的增加而增加。而籃光紀(jì)錄層為了克服這些缺點(diǎn)，它用的是1.1毫米的感光底層，同時(shí)用了0.1毫米的保護(hù)層。因?yàn)楦泄獾讓硬辉僭诳梢?jiàn)光范圍，雙折射問(wèn)題解決了。而且數(shù)據(jù)記錄層和驅(qū)動(dòng)器物鏡更靠近從而減小了對(duì)傾斜的敏感性。而防止刮痕、指紋的問(wèn)題，我們用了創(chuàng)新性的硬殼保護(hù)層。這個(gè)保護(hù)層足以防止意外磨損而且可以用薄紗紙來(lái)去除上面的指紋。覆蓋層和硬殼都可以用類似旋轉(zhuǎn)鋪料的生產(chǎn)工序來(lái)制造。

3．盤片的制造和驅(qū)動(dòng)器的兼容性

盡管藍(lán)光需要覆蓋層和可選擇的硬殼，但這并不會(huì)對(duì)盤片（圖3所示為單面3層雙格式盤片）生產(chǎn)成本帶來(lái)巨大的沖擊。DVD的制造需要兩面注射成型的0.6毫米保護(hù)層，一面記錄層，還有粘合劑把這些粘起來(lái)。而藍(lán)光只需要一面1.1毫米注射成型的層，并且具有沒(méi)有爭(zhēng)議的光學(xué)特性，這減小了注射成型的成本。這部分的節(jié)省彌補(bǔ)了覆蓋層和硬殼方面的成本。所以，整體來(lái)說(shuō)制造藍(lán)光光盤的成本并不會(huì)比DVD貴，反而一些設(shè)備如注射成型運(yùn)行的更有效率。因?yàn)楸Ｗo(hù)層的輕薄，表平面的誤差變得不那么重要了，而覆蓋層誤差仍然和DVD一樣。

盡管藍(lán)光光盤不能用紅色激光讀取，但是組合的藍(lán)/紅驅(qū)動(dòng)器是十分可行的。用來(lái)跟蹤藍(lán)光光盤軌道的伺服系統(tǒng)將比DVD的更強(qiáng)大，而且它應(yīng)該允許藍(lán)色和紅色激光共享光路的主要部分。

光驅(qū)驅(qū)動(dòng)器因?yàn)檠兄茣r(shí)間長(zhǎng)，使得驅(qū)動(dòng)器制造商必須走在光存儲(chǔ)的前沿，以便他們能及時(shí)供應(yīng)某類產(chǎn)品一旦市場(chǎng)接受它。對(duì)于藍(lán)光來(lái)說(shuō)，幾個(gè)領(lǐng)頭驅(qū)動(dòng)器生產(chǎn)商已經(jīng)研制出給消費(fèi)者使用的，可以刻寫DVD和藍(lán)光的產(chǎn)品。當(dāng)然，現(xiàn)有的紅光技術(shù)會(huì)繼續(xù)發(fā)展，增加更多的功能。一些領(lǐng)域的研究也起步了。但是，盡管他們能為高清晰電視提供比目前多一點(diǎn)的播放時(shí)間，減少兼容性問(wèn)題，這些研究中沒(méi)有一個(gè)能播放全場(chǎng)的高清晰節(jié)目。而藍(lán)光，以25GB作為起點(diǎn)，播放2至3小時(shí)高清晰電視，實(shí)時(shí)的高清晰錄像，交互性，基于網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)容，重寫/寫/只讀兼顧，隨機(jī)訪問(wèn)，平臺(tái)兼容性，并最終達(dá)到50GB。

4．藍(lán)光技術(shù)在容量、速度和體積上的突破

藍(lán)光光盤目前在容量上有了一大突破。之前進(jìn)行的主要是23.3GB和25GB光盤的測(cè)試，到后來(lái)正式開(kāi)始向27GB的單面單層容量推進(jìn)。飛利浦提出的是液體浸透(Liquid Immersion)技術(shù)，該技術(shù)采用波長(zhǎng)257nm的深紫外線激光器和開(kāi)口數(shù)(NA)為0.9的物鏡，其突出特點(diǎn)是通過(guò)在物鏡和母盤之間的間隙注入液體，將實(shí)際NA提高到了1.2。JVC的光學(xué)系統(tǒng)由波長(zhǎng)266nm的深紫外線激光器和NA為0.9的物鏡組成。其特點(diǎn)是激光束的焦點(diǎn)由深紫外線激光器直接控制，而傳統(tǒng)方案還需另備紅色激光進(jìn)行聚焦控制，相對(duì)而言可以進(jìn)行更精密的調(diào)整。日立萬(wàn)勝及三菱化學(xué)媒體的研究小組采用將激光束分成主激光束和副激光束的“光學(xué)干擾消除器(Optical Interference Canceller)技術(shù)”。先鋒則使用電子束曝光設(shè)備進(jìn)行了母盤制作，通過(guò)采用干蝕刻工藝，改善了模片(Stamper)的平坦性。以上廠商均拿出了27GB光盤樣品(飛利浦甚至對(duì)31GB進(jìn)行了測(cè)試)，而且抖動(dòng)控制在6.8～8.1%之間，均具備了一定的實(shí)用性。

先鋒首家開(kāi)發(fā)了單面4層，容量達(dá)100GB的播放專用藍(lán)光光盤。4層結(jié)構(gòu)是先在厚1.1mm聚碳酸酯底板上依次層疊反射膜和層間分隔膜，最后再層疊覆蓋層。層間分隔膜的厚度是在考慮了可進(jìn)行球面像差補(bǔ)償?shù)姆秶⒂涗泴娱g的干擾和光學(xué)干擾后而精確設(shè)計(jì)的。第1、2、3記錄層之間的層間分隔膜使用了高透過(guò)率的光聚合薄膜(Photopolymer Sheet)，第3記錄層還追加了一個(gè)覆蓋層。0、1記錄層的層間分隔膜采用了包覆薄膜。第0記錄層的反射膜為AlTi，第1記錄層為AgPdCu和TiOx，第2和第3記錄層為TiOx。從對(duì)樣品光盤的測(cè)試結(jié)果來(lái)看，各層的信號(hào)抖動(dòng)在6.5～7.3%。先鋒還提出會(huì)將抖動(dòng)減少到5%以下。

飛利浦已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了小型化的藍(lán)光光驅(qū)和盤片。三星電子也推出了超小的藍(lán)光光驅(qū)，包括托盤、馬達(dá)、光學(xué)系統(tǒng)和電路等主要組件，外形尺寸僅為53.7×47×4.75mm，PCMCIA TypeⅡ卡大小，配套的小型光盤直徑為30mm。樣品采用了波長(zhǎng)405nm的藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光器和NA為0.85的物鏡組成的光學(xué)系統(tǒng)，光盤單面單層容量為1.5GB。據(jù)說(shuō)目前由于該產(chǎn)品的抖動(dòng)高達(dá)10%以上，因而今后繼續(xù)改進(jìn)光學(xué)組件。

隨著藍(lán)光技術(shù)的飛速突破，100GB的光盤意味著高質(zhì)量的HDTV都已經(jīng)不再是紙上談兵；大容量、廉價(jià)的移動(dòng)存儲(chǔ)讓我們的便攜終端更多姿多彩。TDK公司已經(jīng)研發(fā)成功了基于藍(lán)光原理容量達(dá)200GB的光盤，但是否會(huì)量產(chǎn)還取決于未來(lái)市場(chǎng)的發(fā)展需求。

藍(lán)光技術(shù)秘密——藍(lán)光二極管

藍(lán)光技術(shù)秘密主要是一個(gè)大小如沙粒的半導(dǎo)體發(fā)出的一束強(qiáng)烈藍(lán)光在起作用，以這束藍(lán)光為動(dòng)力可以產(chǎn)生激光，這就是所謂的藍(lán)光二極管。由于這種激光的光波更短，所以可以在磁盤上存貯比目前DVD存貯更多的信息。而且，藍(lán)光二極管是很普通的產(chǎn)品，它也是基于與其他二極管相同的技術(shù)構(gòu)架，該二極管產(chǎn)生的激光也是緊隨其后的產(chǎn)品。

激光和各色發(fā)光二極管一樣，就如電話機(jī)上常用的指示紅燈一樣已有幾十年的歷史了。但是藍(lán)光二極管及其發(fā)生的激光工藝十分復(fù)雜較難生產(chǎn)，這種產(chǎn)品僅僅是在10年之前由日本研究人員發(fā)明。藍(lán)光是這個(gè)技術(shù)的關(guān)鍵，藍(lán)光可以與紅光和綠光混合形成白光，并可應(yīng)用于一些照明器材。其優(yōu)點(diǎn)是：發(fā)光二極管功耗只有白熾燈泡的80%，使用壽命卻是白熾燈泡的10倍。由于發(fā)光二極管的超薄特性，也不會(huì)產(chǎn)生熱能，所以發(fā)光二極管可以隨心所欲地做成各種形狀。

夏普在2006年開(kāi)始批量生產(chǎn)藍(lán)光二極管，成為繼Nichia(日亞化學(xué))之后的第二家供應(yīng)商，當(dāng)時(shí)，藍(lán)光DVD設(shè)備面臨的器件緊缺問(wèn)題也有望因此獲得緩解。夏普激光二極管波長(zhǎng)406mm，在藍(lán)光DVD播放器、HD DVD播放器等只讀應(yīng)用中的最大輸出能力20mW，5mW持續(xù)輸出下壽命1萬(wàn)小時(shí)，功耗168mW。夏普公司生產(chǎn)藍(lán)光激光二極管這種DVD系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件，這將讓藍(lán)光(Blu-ray)和HD-DVD兩種制式播放機(jī)的“格式之爭(zhēng)”更趨激烈。兩種相互競(jìng)爭(zhēng)的格式都要使用到這種發(fā)光二極管(LED)來(lái)對(duì)光盤片進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫操作者。因而，藍(lán)光二極管的市場(chǎng)需求量相當(dāng)大。

Blu-ray Disc產(chǎn)品

藍(lán)光光盤協(xié)會(huì)（Blu-ray Disc Association）網(wǎng)站有詳細(xì)的Blu-ray Disc產(chǎn)品資料，包括Blu-ray Disc播放設(shè)備制造商、Blu-ray Disc播放軟件供應(yīng)商，可幫助用戶查看Blu-ray Disc產(chǎn)品及節(jié)目相關(guān)的信息和更新。

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