Ein Detail-Einblick in die CD/DVD Laufwerks-Mechaniken
Die CD/DVD usw. zählt zu den (wechselbaren) rotierenden Speichern (in der Branche "rotating memories" genannt). Unsere alten großen 12" Computer- Disketten aller Größen (rechtes Bild aus 1983) und auch die Festplatten aller Art zählen auch zu diesen rotierenden Speichern, wobei bei den Fest-Platten die Mediem (die Scheiben) nicht (mehr) austauschbar sind.
Ganz am Anfang der Festplattentechnologie gab es (von IBM) sogar "rotierende Speicher", bei denen der große 14" Festplattenstapel austauschbar war. Doch das ist jetzt wirklich lange lange vorbei. Auch die heutigen (in 2018) "rotierenden Speicher" insgesamt sind schon wieder Auslaufmodelle. Wir haben mehrere hundert beschreibare DVDs gespendet bekommen, sie würden nie wieder gebraucht.
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Die wechselbaren Speicherscheiben drehen ganz schön schnell
Nach den allerersten CD Laufwerken für die Protoypen der 1982er Audio-Spieler kamen wenige Jahre später um 1995 die Computerleute und optimierten diese CD-Technik für die Datenspeicherung. Digital war der Inhalt ja schon, aber jetzt sollte es erheblich schneller gehen.
Und nun war Preiswürdigkeit bei gleichzeitiger deutlich erhöhter Präzision und elektrischer wie auch mechanischer Sicherheit gefordert. Und das betraf nicht nur die Antriebe der drehenden Scheiben, auch die Bewegung des Laser-Schlittens wurde erheblich verbessert. Und alles mußte jetzt bei riesigen zig Hundert-Millionen Stückzahlen hergestellt und garantiert werden.
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Darum hier ein Vergleich von extrem billig zu "economy"
Wie ich bei den A/D und D/A Chips (den Wandlern von Burr-Brown) bereits bemerkt hatte, die Ingenieure entwickeln ihre jeweilige Technik kontinuierlich weiter. Sonst verlieren sie den Anschluß an die weltweite rasante Entwicklung. Kostete ein VCR/Video 2000 Videorecorder anfänglich fast 3.000.- DM gab es den billigsten VHS Recorder ziemlich am Ende der Magnetband- Technology für lächerliche 49.- Euro. Bei den CD-Spielern kostet anfänglich fast jedes Gerät um die 1990.- DM. Am Ende kostete ein Audio-CD Spieler gerade mal 29.- DM !!! und inzwischen 19.- Euro.
Das mußte sich ja irgendwie in dem mechanischen Innenleben abbilden. Und hier war die Mechanik der Knackpunkt. Wie einfach kann man solch eine AUDIO-CD oder sogar eine DVD abtasten ?
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Ein EDV-CD-Laufwerk kann mit bis zu 10.000 U/min drehen.
Jedenfalls ein leidlich modernes 52-fach CD-Einbau-Laufwerk für den PC könnte das theoretisch können. Dazu müssen bestimmte Vorkehrungen gegen Unwuchten getroffen werden. Doch das ist nicht der Kern der Probleme. Der Lesekopf mit dem Laser muß bei diesen Geschwindgkeiten der Daten-Spur folgen können. Und jetzt ist die Technolgie der Mechanik gefragt. Bewegt man den Kopf oder die CD, um der Daten-Spur zu folgen ? Und was ist, wenn die CD eiert oder einen leichten Höhenschlag hat ?
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Anfänglich war der sogenannte Linearmotor zur Bewegung des Lesekopfes, also des Schlittens mit der Laser-Kopfeinheit, der Stein der Weisen. Liest man die alten Prospekte aus der Urzeit der CD-Spieler (ab 1983), wird dieses Prinzip überschwenglich gelobt. Ein Linearmotor kann mit entsprechend hohem Strom große Kräfte aufbringen und den Kopf-Schlitten relativ schnell und zielgenau bewegen. Der Nachteil waren die sogenannten Stromstöße, die bis ins Audioteil herüber wirkten.
Doch das reichte ab einer gewissen Umdrehungs-Geschwindigkeit nicht mehr aus. Vor den Sende-Laser wurde eine bewegliche (Kunststoff-) Linse vorgesetzt und die Linse wurde jetzt nicht mehr nur rauf und runter (wegen des Abstandes und der Schärfe), sondern auch seitlich zur Bewegungsrichtung verschoben bzw. korrigiert.
Der Trick war, der träge Kopf-Schlitten mußte nur noch recht grob der Daten-Spur folgen, die Feinheiten der Spurfolge wurden mittels eines kleinen Linearmotors direkt an der Linse ausgesteuert. Und jetzt brauchte man auch keinen teuren problematischen Linearmotor mehr für den Schlitten, ein etwas lansamerer aber erheblich billigerer Spindelantrieb tat es auch.
Und die ehemals gewaltigen (digitalen) Stromstöße des Linearmotors erforderten jetzt keine so großen Netzteile mehr. Alles konnte erheblich billiger werden.
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Die nächste Innovation - der Laserkopf ist jetzt fest montiert.
Man glaubt es kaum, aber was "bis eben" noch ein unumstößliches Credo war, wurde innerhalb weniger Quartale umgeworfen. Wer nun damit angefangen hatte, daß sich auf dem kleinen Schlitten die CD/DVD bewegt und die gesamte Kopfeinheit fest auf dem Chassis montiert ist, ist eigentlich unwichtig.
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Da die DVD mit deutlich höheren Datengeschwindigkeiten als eine CD geschrieben und gelesen wid, mußten stärkere und schwerere Laserdioden verwendet werden, teilweise sogar 2 unterschiedliche Laser für CD und DVD/Blue-Ray. Wie es im Einzelnen begründet wurde, ist für unser Betrachtung nicht ganz so wichtig.
Interessant ist, wie die Ingenieure in Fernost, und nur noch von dort kamen diese Laufwerke, die Mechanik immer weiter vereinfacht und auch verkleinert hatten.
In den extrem flachen oder dünnen Notebooks war ja kaum noch Platz für solch ein Laufwerk.
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