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从激光电视唱片到光盘
来源:中华百科图书 类别:阅读 发布时间:05-19

  1877 年, 留声机出现了, 這是伟大的发明家爱迪生的一项杰作.爱迪生发明的机器, 经过不断的改进才成为电唱机.

  电唱机的主要部分是由马达带动作匀速旋转的唱片和拾音、放音器.放音的时候, 要用拾音器把存在唱片中的声音取出來.唱片上的纹道很粗, 肉眼也能看清楚, 一张唱片上记录的信息比较少.

  人們对文化生活的要求是越來越高的, 有了收音机还不满足, 想把自己喜爱的节目保留下來, 随时可以听, 所以使电唱机、录音机得到了发展.同样, 人們有了电视机也不满足, 还想把自己喜爱的节目, 或者某些"镜头" 保留下來, 随时可以观看, 這就使录像技术得到了发展.

  随着激光技术的发展, 科学家研究出一种特殊的录像技术, 把图像和声音记录在一种特殊的唱片里.把唱片放在专用的放像机里, 就可以在配套的电视机屏幕上看到彩色的画面, 同时伴有立体声的音响.声音之悦耳、图像之清晰、色彩之逼真, 胜过一般彩色电视机播放的节目.用這种放像机最大的好处是可以随自己的爱好, 选择不同内容的唱片, 看得高兴, 可以一遍又一遍地反复看, 不像收看电视台播放的节目那样, 受时间、地点的限制.這种特殊的唱片叫电视唱片.由於录放都要靠激光來帮忙, 又叫激光电视唱片.它是本世纪70 年代的新发明.

  激光能量密度高, 方向集中, 可以在很硬的材料下打出小孔, 這种孔只有人体内红血球的几分之一那么大, 肉眼看都看不到, 电视唱片的录制技术就利用了激光這种特性.

  那么打孔和记录图像有什么关系?

  仔细看看报纸上印的新闻照片, 可以发现它們是由无数个深浅不同的黑色小点组成的.点子越小, 图像就越清晰, 电视图像也是由无数小点组成的, 一幅图像约含几十万个像点.为了使图像动起來, 每秒钟要变20 几幅, 再加色彩、声音, 需要记录千千万万个信号.所以, 唱片上的纹道只有0.4 微米宽, 纹道之间的间隔只有1.7 微米, 大约是头发丝的四十分之一.每一纹道上还要打成许多长短不等的凹痕, 要观察它还必须借助显微镜.這样细致的刻痕, 只有靠激光來帮忙才行.

  录制电视唱片, 要用功率大的蓝绿激光, 把光束聚集成不到1 微米的小点, 唱针是无法做到這样细微的.刻制的过程和录制声唱片相似, 在唱盘母版上, 按各种声音、图像信号的要求, 打出一圈一圈刻痕, 每段刻痕长短不一, 大致在1 微米左右.唱盘母版是一张玻璃圆板, 上面镀了一层金属熔化的材料, 一般是碲.因为刻痕太细微, 玻璃圆板要做得十分光洁, 上面的膜层耍十分均匀, 制作母版是件很细致的工作.

  母版录刻好以后, 就可以像做声唱片一样, 用压制的方法大量复制.這种复制也要使用非常精细的工艺、技术.先翻印出一块有一定硬度的金属版來, 這是一块刻痕凸出的凸板.再用流动性及致密性好的塑料, 加热后压在這块凸板上, 制成与母版一样的电视唱片.母版和唱片的制作必须在超净化、无尘埃的工作室中进行, 因为即使有一粒灰尘掉到唱片上也会影响唱片的质量.实际制作要比這里描述的更复杂得多, 要用自动化的设备來进行.制成的电视唱片, 肉眼根本看不到什么纹道和刻痕, 透过它表面涂敷的薄薄一层塑料保护膜, 看到的是宝石般的光芒, 绚丽异常.

  声唱片放送时, 靠唱针沿着纹道"读"出來, "读"出的信号送入放音器变为声音.电视唱片上的纹道和刻痕又细又小, 像唱针尖這样的面积上就有千百个刻痕;显然, 唱针是无法"读"出的, 必须用激光來帮忙.激光能聚集成一个小於1 微米的小点, 把它聚在电视唱片的表面上, 焦点处在完好的金属膜上或处在刻痕上, 反射光大不一样.随着唱片的转动, 反射光逐点变化, 這种光强的变化经过一个光电二极管, 就变为电信号, 再送到彩色电视机里, 形成彩色图像在屏幕上映现出來.

  在唱片录制和放送时, 有一个重要的技术问题: 唱片要转得十分平稳, 光点不能串行, 要始终聚集在唱片面上.由於唱片上点与点之间的距离, 道与道之间的距离都是微米级的, 激光焦点又不能差分毫, 上述要求几乎像骆驼穿针眼一样难.比如唱盘的转动, 每秒钟25 转~30 转, 每一转之间的误差应小於百万分之一秒, 跟踪纹道的精度要达到0.15 微米.這样的要求, 只有借助於一套光电跟踪自动控制系统才能达到.

  小小一张电视唱片集中了许多现代技术的新成就.人們花了许多力气去研究它、发展它, 使它具有很多特点.

  一张直径30 厘米的电视唱片, 可以播放一小时的电视节目, 而且可以做出许多特技镜头: 看! 一只毛茸茸的小鸡, 慢慢地从蛋壳中钻了出來;可是, 只要按一下按钮, 就能使這个镜头倒过來——小鸡慢慢地退到蛋壳里, 蛋壳复原成完整的鸡蛋.一只乌龟在缓缓地爬, 看得人都觉得累, 按一下另一个按钮, 它就奔起來了, 速度比兔子还快.一枚火箭从发射架飞快地冲向蓝天, 快得你來不及眨眼, 再按一下按钮, 它就能慢慢地飞行, 让你看清每一个动作......

  激光电视唱片已经以录像片、卡拉OK 等方式进入娱乐圈, 它还有一些港台式的新名字, 称为"镭射唱碟", "镭射影碟", "镭射影碟卡拉OK"等等.其实, 這就是我們所說的激光电视唱片和激光放像机之类.

  其中, "镭射唱碟", 已进入寻常家庭, 成为现代音响不可缺少的部分.荷兰飞利浦公司和日本索尼公司可以說是最著名的激光唱机、激光唱片生产厂商.由於采用了数字编码技术, 录制密度非常高.所以激光唱片具有优异的电声指标——动态范围大, 噪声小、频响宽、高保真等, 這是普通唱片和录音磁带所不可比拟的.一张直径12 厘米的唱片, 厚度为1.2 毫米, 重只有 15 克左右, 可以放送1 小时优美的立体声音乐, 供你尽情欣赏.

  這样看來, 电视唱片只是供人玩玩的娱乐品了.但不完全是這样.现在高密度信息存贮已成为一门常重要的技术, 电视唱片的用武之地大得很哩! 电视唱片既然可以录进电视图像, 自然也可以录进图片和文字资料, 而且是大量的资料.一张电视唱片中可以存进5 万页资料, 相当於1200 册《儿童时代》, 它能贮存多少知识内容可想而知;因此, 激光电视唱片真可称之为知识银行了.你要到這"知识银行"取知识比到银行取钱还方便.放像机上装上编号、倒转、快转、慢转等控制系统, 放进一张存有大量图书资料内容的电视唱片(這些图书堆起來有2~3 米高), 你要找出其中某一页、某一行, 只要按动一两个按钮, 录像机就能在1 分钟之内把它"找"出來, 显示在电视机屏幕上.這样的技术发展起來是很有用的.比如用电视唱片贮存汉字, 配上电子计算机, 它可以成为一部活字典;也可以用這样的装置控制排字机, 代替排字工人, 使排字自动化.还有, 在非常小的唱片上贮存绝密文件、珍贵资料和市场信息等等, 不论储藏保管还是传递交换都极为方便.激光电视唱片记录密度高, 放送时无磨损问题, 寿命长, 而且变化自如.但是, 激光电视唱片也还有一些弱点, 影响了它的广泛应用, 需加以改进.从娱乐角度讲, 电视唱片和声唱片一样, 家庭无法录制, 电唱机难以和录音机竞争, 激光电视唱片暂时也还竞争不过能录能放的磁带录像机.从技术角度讲, 激光电视唱片记录图像和声音是永久性的, 不能像录像磁带那样把已记录下來的内容毁掉重录, 从而限制了它的应用范围.要弥补這个不足, 关键是找一种可录可擦的唱片材料.

  八十年代后期, 科学家经过努力找到了几种材料.其中, 磁光式光盘是目前用得最多、已成形的商品, 也是最先进的一种.它把现有的磁记录技术和激光技术结合起來用於读、写、擦除和重写数据或其他信息.

  普通磁记录用外加磁场來逐点记录、消除磁盘片上的磁性.磁光式光盘用激光束逐点加热改变磁性來记录、也用激光束加热來消除记录.普通磁记录用探头测磁性來读出, 磁光式光盘用激光束來读, 不同磁性对光产生不同影响, 检测反射光就可以读出信号.

  這种磁光式光盘可擦可写, 容量大、体积小, 保存期长、性能可靠, 已经制成计算机硬盘在市场上销售.它存储信息的容量比普通磁盘约高100 倍.可以用作庞大的数据库.

  這类光盘出现不久, 还有待进一步提高性能.比如, 和现有的硬盘相比, 光盘的读、写速度还比较慢, 因此还不能完全取代硬盘产品.

  至於娱乐用的电视唱片, 由於它的刻录技术相当复杂即使有可以重新录制的光盘材料, 也无法在家里重录.

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