Cd и dvd – Чем отличается CD от DVD

Содержание

Чем отличается CD от DVD

Зачем нам помнить об оптических носителях в эпоху флеш и облачных сервисов? Не пора ли освободить место в музеях рядом с магнитными кассетами, виниловыми пластинками и дискетами 1,4”? Но лицензионный качественный медиаконтент в офлайн-торговле, программное обеспечение, инструкции и буклеты, сопровождающие комплектующие и электронику, распространяются на дисках. Посмотрим, чем отличается CD от DVD, пока они не стали историей.

Сравнение
Таблица

CD (Compact Disk) – оптический диск, предназначенный для хранения цифровой информации, запись и считывание которой осуществляет лазерная установка. Распространены стандартные CD емкостью до 700 Мб.

DVD – оптический диск повышенной, по сравнению с CD, емкости (может иметь объем 4,7 Гб, 8,5 Гб, 9,4 Гб, 17 Гб).

Сегодня для большинства пользователей компьютерных систем именно в емкости и заключается отличие CD от DVD: на первый записываются файлы небольшого объема, в том числе аудио, на второй – видео, образы операционных систем и пакетов ПО. Впрочем, уместно больше прошедшее время: многие уже привыкли работать с флешками и внешними жесткими дисками.

Это верно для процесса обмена информацией между системами. А вот коммерчески произведенный контент на оптических носителях воспроизводится в разного рода медиаплеерах, в том числе и hi-end-класса. Ну и, конечно, без дисков не обойтись игровым приставкам.

Сравнение

Как мы уже знаем, обычный CD вмещает 700 Мб данных (гораздо реже встречаются диски емкостью 650, 800, 900 Мб). Классификация DVD же в этом отношении многообразнее: самые распространенные DVD-5 емкостью 4,7 Гб, DVD-9 (8,5 Гб), DVD-10 (9,4 Гб), редкие DVD-18 (17 Гб), HD DVD (до 30 Гб). При всем этом размеры, материалы и форма самого оптического носителя у всех видов дисков абсолютно одинаковы: 120 мм – диаметр, 1,2 мм – толщина.

Информация записывается на пластиковую основу, покрытую слоем металла, посредством лазера – создаются углубления разной длины, расположенные дорожками по спирали. Прозрачный слой лака не мешает прохождению луча, но защищает пластик от повреждения. При считывании ямки (питы) поглощают свет, а недеформированная основа – отражает, и эти сигналы интерпретируются принимающим устройством.

Рисунок наглядно демонстрирует, в чем разница между CD и DVD. На первом диске (стандартные 700 Мб) дорожки с углублениями расположены на расстоянии в 1,6 мкм друг от друга, на втором между ними всего 0,74 мкм; длина пита 0,8 – 3,1 мкм и 0,4 мкм соответственно. Уплотнение позволяет разместить больше информации:

DVD

Длина волны лазера для считывания и прожига записи DVD составляет 650 нм, CD же требуется 780 нм. За счет этой разницы данные стало возможно записывать в два слоя, а также использовать обе стороны (повысить емкость) при сохранении размеров. Так, 4,7 Гб – это однослойный DVD, 8,5 Гб – односторонний двухслойный, а 17 Гб – двухсторонний двухслойный. CD всегда однослойные и односторонние.

Современные оптические приводы для компьютерных систем обычно комбинированные, что дает им возможность работать с любыми дисками. Медиаплееры намного разборчивее. Новые операционные системы легально распространяются только на DVD (из-за большого объема дистрибутива), загрузка с CD поддерживается ОС Windows Vista (и старше) и Linux-систем, выпущенных до 2012 года.

к содержанию ↑

Таблица

CD	DVD
Стандартный CD вмещает до 700 Мб данных	Стандартный DVD-5 вмещает до 4,7 Гб данных, существует и много разновидностей повышенной емкости
Расстояние между дорожками – 1,6 мкм	Расстояние между дорожками – 0,74 мкм
Длина волны лазера для считывания и прожига – 780 нм	Длина волны лазера для считывания и прожига – 650 нм
Однослойные односторонние диски	Могут быть двухслойными и двухсторонними

thedifference.ru

Компакт-диск — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 23 декабря 2016; проверки требует 51 правка. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 23 декабря 2016; проверки требует 51 правка. Перейти к навигации Перейти к поиску

Компакт-диск

Оптический носитель информации. Процесс записи и считывания информации осуществляется при помощи лазера
Тип носителя	оптический диск
Формат контента	различный
Ёмкость	обычно до 700 Мб (до 80 минут аудио)
Считывающий механизм	лазер, длина волны 780 нм (инфракрасный), 150 Кб/с (1×)
Записывающий механизм	от 150 (1×) до 8400 Кб/с (56×)
Международный стандарт	Rainbow Books
Разработан	Sony, Philips
Размер	диаметр 120 мм, толщина 1,2 мм
Применение	хранение аудио, видео и данных
Год выпуска	1982

ru.wikipedia.org

Как устроены CD и DVD диски

Добрый день, друзья!

Сегодня мы с вами поговорим о самых, пожалуй, распространенных носителях информации – CD и DVD дисках.

Как известно, компьютер — это машина, в которой циркулируют потоки информации.

И такая информация нуждается в носителе. Основной носитель — это винчестер (жесткий диск). Но он спрятан в недрах компьютера.

В наше время, когда скорость обмена информацией возрастает, должны быть и другие носители информации — с быстрым и удобным доступом. И такие носители существуют — это флэш-накопители («флэшки»), CD, DVD, Blu-ray диски.

Диск можно быстро вставить в привод (не разбирая компьютер), записать на него информацию и хранить ее. В настоящее время появилась альтернатива таким носителям – всякого рода облачные сервисы хранения данных, но списывать их со счета преждевременно. Остановимся чуть более подробно на CD и DVD.

Как устроены CD и DVD

CD (Compact Disc) — это диск из пластика толщиной 1,2 мм с центрирующим отверстием посредине. Информация может располагаться на одной или обеих (в DVD) сторонах диска. Информационная сторона представляет собой одну длинную спиральную канавку, начинающуюся от центра.

Считывание информации производится маломощным лазером. Как известно, все многообразие информационного потока обеспечивается посредством квантов (битов) информации, каждый из которых может значение 0 или 1. 0 можно трактовать как отсутствие сигнала, 1 — его наличие.

На дне информационной канавки диска располагаются чередующиеся выступы (площадки) и впадины.

Лазерный луч, непрерывно отражаясь от выступов и впадин канавки, попадает через оптическую систему в приемник. С терминами «выступ» и «впадина» существует некоторая путаница. Если смотреть на диск сверху (с той стороны, где бумажная наклейка), то это будет впадина.

Но считывание происходит с нижней (информационной) части диска, поэтом для лазерного луча это будет выступ. При отражении от выступа длина хода волны луча лазера получается меньшей — на половину длины волны. Поэтому волна гасится, что эквивалентно отсутствию сигнала.

Переход от площадки к выступу и наоборот трактуется как 1.

Если такого перехода (в течение некоторого времени) не происходит, то это трактуется как 0.

DVD (Digital Versatile Disc, универсальный цифровой диск) устроен аналогичным образом, но шаг канавки у него меньше (0,7 мкм), длина и высота выступов также меньше. Поэтому при одинаковом диаметре диска на него можно записать больше информации.

Информационные диски, производящиеся массовыми тиражами, изготавливают штамповкой из поликарбоната с помощью металлической матрицы. На ту сторону, где канавки, наносится светоотражающий слой из алюминия. Затем на эту поверхность наносится тонкий слой лака и наклеивается бумажная этикетка. Емкость DVD — 4,7 Gb.

Двухслойные и двухсторонние DVD

Существуют двухслойные DVD,в которых два идентичных диска с канавками.

В таких случаях на ближний к лазеру диск наносят полупрозрачное золотое покрытие (со стороны канавок), так что луч может проходить через него и считывать данные с «дальнего» слоя.

Для устойчивого считывания канавки в двухслойных дисках сделаны шире, чем в однослойных, поэтому емкость диска равна 8,5 Gb (а не 9,4 Gb, как это можно было предположить). Переход на «ближний» или «дальний» диск в двухслойных дисках осуществляется изменением фокусировки луча лазера.

Ввиду того, что площадки и выступы в DVD меньше, чем в CD, лазер DVD работает на меньшей длине волны (в CD длина волны — 780 нм, в DVD — 650 нм). Существуют и двухсторонние DVD, каждая сторона которых может состоять из одного или двух дисков с канавками. Таким образом, максимальная емкость DVD может быть равной 17 Gb. Отдельные диски с канавками (как в односторонних, так и в двухсторонних дисках) склеивают в одно целое.

Однократно записываемые диски

Существуют также однократно записываемые диски CD-R и DVD-R (R – recordable, записываемые). Для DVD существует несколько разновидностей записываемых дисков — из-за того, что разработкой стандартов записи занималось несколько фирм.

Не будем сейчас вникать в скучные и сухие подробности и конкретизировать отличия одного стандарта от другого.

Записываемые диски похожи, естественно, по строению на штампованные, но канавка содержит в себе один длинный выступ (со стороны лазера) по всей длине канавки, без впадин. Отличие еще в том, что пред нанесением светоотражающего покрытия на диск со стороны канавки наносится тонкий слой прозрачного лака.

При записи информации ток лазера увеличивается, его луч нагревает слой лака до температуры 250 — 300 0С. Лак выгорает и становится непрозрачным. Эта операция называется еще «прожигом». Никакого дыма при этом, естественно, нет! Но, если посмотреть на диск со стороны записи в отраженном свете, можно отличить записанную и свободную от записи зоны.

При считывании информации луч отражается от светоотражающего слоя в тех местах, где лак не был выжжен. Где лак был выжжен, отражения луча не происходит.

Многократно записываемые диски

Существуют еще многократно перезаписываемые диски CD-RW, DVD-RW (RW – rewritable, перезаписываемые). В таких дисках на сторону, где расположена канавка вместо слоя прозрачного лака наносится тонкая пленка металлического сплава, который может изменять свое фазовое состояние под влиянием нагрева. Сплав может находиться в двух состояниях — в

кристаллическом и в аморфном.

При этом коэффициенты отражения для разных состояний отличны. В исходном (незаписанном) состоянии пленка сплава находится в кристаллическом состоянии и обладает некоторым коэффициентом отражения. При записи луч лазера нагревает пленку сплава до температуры 500 — 700 градусов, сплав в этих местах плавится и переходит в аморфное состояние.

При этом коэффициент отражения сильно уменьшается, и это воспринимается схемой считывания как отсутствие сигнала. Стереть данные можно, если перевести пленку сплава вновь в кристаллическое состояние. Для этого ее нагревают тем же лучом лазера до температуры 200 градусов. Этого недостаточно для плавления, но достаточно для размягчения.

При последующем охлаждении происходит переход из аморфного в кристаллическое состояние. Стирание данных происходит во время перезаписи дисков. При этом луч лазера генерирует импульсы разной мощности, создавая области с кристаллической и аморфной структурой.

Цифровые данные на диск записаны в избыточном коде.

Это необходимо для коррекции ошибок, которые будут всегда, хотя бы из-за того, что поверхность диска царапаются. Поэтому с дисками надо обращаться осторожно и брать их только за внешние края. Отпечатки пальцев на информационной стороне могут привести к ошибкам считывания. Из-за этого диск будет считываться дольше, чем мог бы или «подтормаживать».

Если на диске много царапин, диск тоже будет долго считываться (если считается вообще). Скорость считывания дефектного диска может зависеть от конкретной модели привода (от микропрограммы, «зашитой» в нем).

Как вынуть диск из неисправного привода?

В заключение упомянем об одной полезной мелочи. Иногда привод DVD отказывает «прямо на глазах», и диск остается в нем.

В таких случаях при нажатии на кнопку извлечения диска никаких действий не происходит. Достать диск можно, разобрав привод. Но это долго и хлопотно! Для таких экстренных случаев существует небольшое отверстие на передней панели привода.

Чтобы извлечь диск, надо вставить в это отверстие металлическую шпильку (можно распрямить скрепку) до упора и слегка нажать.

При этом подвижная часть привода слегка выедет. После этого можно вручную выдвинуть ее до обычного открытого состоянии и извлечь диск. А вы думали, что это дырка для вентиляции?

Вот и все на сегодня, уважаемые читатели.

С вами был Vsbot.

Всего наилучшего!

vsbot.ru

Диски DVD и CD

Каждому из нас, сталкивающемуся так или иначе с компьютером, когда-нибудь приходилось покупать в магазине болванку (чистый диск). Но не всем известно, как правильно её выбрать. Попробуем разобраться.

Формат и размер дисков.

Прежде всего, рассмотрим, какие диски существуют. Их можно разделить на две большие категории по форматам – это CD и DVD. Принципиальная разница этих форматов – в объёме информации, которая может поместиться на каждом из этих дисков, и в типе устройства, на котором эти диски можно читать и записывать.

CD-диск вмещает в себя 700 мегабайт (700 Mb), а DVD-диск – 4,7 гигабайта (4,7 Gb). То есть, объём DVD-диска почти в 7 раз превышает объём CD. Существуют также CD-диски на 800 Mb и DVD-диски на 8,5 Gb (двухслойные, не путать с двухсторонними).

Ещё один тип – это мини-диски, они бывают как mini-CD, так и mini-DVD. Их объём, соответственно, 210 Mb и 1.4 Gb (1400 Mb). DVD-диски подразделяют ещё на «+» и «–» . В принципе, они ничем не различаются, современные приводы читают и пишут и те, и другие.

Что значит объём диска? Все данные имеют определённый размер и при выборе диска следует это учитывать. К примеру, одна фотография, в зависимости от её качества, занимает от 0,5 до 5 Mb на любом диске. Многие ошибочно полагают, что DVD-диск – это обязательно диск с фильмом. Но на самом деле DVD-диск может содержать данные любого формата – будь то музыкальные файлы, фотографии или обычные текстовые документы.

Записать и перезаписать.

И CD, и DVD-диски бывают такие, на которые можно записать только один раз (CD-R, DVD-R), и такие, которые можно перезаписывать, то есть, стереть и заново записать (CD-RW, DVD-RW). Но и RW-диски перезаписывать можно, конечно, не бесконечное количество раз, потому что любой диск со временем затирается, появляются царапины и т.д. Практика показывает, что при аккуратном обращение с диском он прослужит Вам довольно долго, и перезаписывать Вы сможете до 50 раз.

Скорость записи.

Любой чистый диск имеет такой параметр, как скорость записи. Чем она выше, тем быстрее Вы сможете записать данные на Ваш диск. Практически все CD-R диски имеют скорость запись до 52х (7600 Кб/сек). CD-RW – от 4х до 32х, DVD-R – от 2х до 16х, DVD-RW – от 2х до 8х.

Выбирать скорость записи нужно предельно внимательно. Дело в том, что все диски имеют как максимальную, так и минимальную скорость записи. И каждый пишущий привод имеет максимальную скорость записи на каждый тип дисков. К примеру, привод DVD-RW NEC 2510 записывает CD-R диски на скорости до 32х, CD-RW диски – до 16х, DVD-R диски – до 12х, DVD-RW диски – до 4х. Это значит, что, купив CD-RW диск со скоростью записи 32х, записать на него на таком приводе вы попросту ничего не сможете.

Упаковка и покрытие дисков.

Любой диск имеет свою упаковку. Он может быть упакован отдельно в коробочку, или несколько штук находится на шпинделе (второе название – туба). На шпинделе бывает 10, 25, 50 или 100 штук. Конечно, чем больше дисков в упаковке, тем дешевле Вам обойдётся каждый диск. Но чтобы достать диск из середины стопки, нужно снять все предыдущие, что при частом повторении этих действий может привести к порче дисков.

Покрытие дисков бывает обычным – на котором Вы сможете разве что маркером сделать какие-то надписи, бывает Printable – на внешней стороне таких дисков можно сделать рисунок с помощью принтера, имеющего функцию печати на дисках, бывает Lightscribe – рисунок на них можно нанести непосредственно с помощью привода, на котором производится запись на этот диск. Существует также улучшенное покрытие Hardcoated, но наносится оно с внутренней, то есть, с записываемой стороны диска. Это покрытие защищает диск от царапин и пыли, что позволяет диску служит Вам в 5-10 раз дольше обычного.

На сегодняшний день уже существуют диски формата BluRay, которые вмещают до 25 Gb данных, но пока они широко не используются и стоят значительно дороже.

Надеюсь, теперь вы никогда не ошибётесь в выборе диска.
Дмитрий Сотников

dvd-cd.bestlad.com

Мир современных материалов — CD и DVD

Музыкальные компакт-диски являются представителем семейства носителей цифровой информации, включающего CD- и DVD-диски для хранения данных. В перезаписываемых вариантах этих продуктов используется несколько другая технология хранения информации. В этой статье мы сконцентрируемся на выборе полимера, особенностях процесса формования и оптических свойствах диска. На рис. 1 показан световой луч, который считывает информацию, хранимую насечками на поверхности диска.

Рис. 1. Луч от лазера фокусируется на серию насечек на компакт-диске. После дифракции луч анализируется серией фотоэлементов.

Появление на рынке компакт-дисков в 1982 г. потребовало следующих технических решений:

1. Разработки твердотельных лазеров, которые достаточно миниатюрны и легки для установки на движущейся головке для съема сигнала в CD-проигрывателе. Фокусированный лазер обеспечивает поляризованный световой пучок требуемой интенсивности. Al—Ga—Al-лазер мощностью 1 мВт работает при длине волны 780 нм. Слои этого материала выращены эпитаксиально на подложках кристаллов Ga—As, а затем допированы для обеспечения n- или р-проводимости. Лазерный плоскополяризованный луч создается в тонком слое в центре Ga—As-структуры. Масса лазера с длиной менее 1 мм весьма незначительна.

2. Разработки сервомеханизма, который обеспечивает фокусировку светового луча на информационной дорожке при движении со скоростью 1,25 м/с. Вертикальное положение светового луча должно поддерживаться в пределах ±2 мкм, чтобы трек был в фокусе, и обеспечивать радиальное положение луча в пределах 0,2 мм от центра трека. Фокусировка требуется в области больше 1 мм, потому что диск не плоский, а радиальное положение трека при вращении диска может меняться на 300 мкм. Фокусное время отклика измеряется в миллисекундах, а резонансная частота подвески составляет 45 Гц в направлении фокусирования и 900 Гц в радиальном направлении.

3. Решение способа обработки цифрового сигнала для уменьшения шума проигрываемой музыки. Корректирующие коды предотвращают появление помех, вызываемых царапинами или загрязнениями поверхности, которые портят воспроизведение виниловых пластинок. Сигнал, оцифрованный с разрядностью 16 бит, обеспечивает отношение сигнал/шум 90 dBпо сравнению с 60 dBдля сигнала на виниловой пластинке и уровнем 30 dB, необходимым для разделения стереоканалов. Компьютерный буфер сохраняет часть сигнала перед воспроизведением, давая паузу для стабильной работы компьютерного таймера. Это исправляет растягивание нот и флаттер, проявляющиеся при воспроизведении на проигрывателе с плавающей скоростью вращения. Обратная связь осуществляет синхронизацию вращения двигателя CDи определяемого сигнала.

Оптическая система хранения информации

Запись аналогового музыкального сигнала в стереорежиме проводится по двум каналам. Человеческое ухо нечувствительно к частотам выше 20 кГц, поэтому дискретизация каждого канала производится с частотой 44,1 кГц. Это позволяет убрать нежелательные помехи частотой выше 22 кГц.

Чтение информации со скоростью 4,3332 Мбит/с означает, что луч считывает биты длиной 0,3 мкм, движущиеся со скоростью 1,25 м/с. На поверхности CD-диска без покрытия в зондовом микроскопе (рис. 2) видны микроямки глубиной около 0,12 мкм, шириной 0,6 мкм и длиной 1,6 мкм в радиальном направлении.

Рис. 2. Растровая микрофотография поверхности CD-диска

Небольшой размер ямки (так называемого пита), сравнимый с длиной света 0,78 мкм и диаметром сфокусированного луча 1 мкм, используемого для чтения диска, приводит к тому, что свет скорее не отражается, а дифрагирует на диске. Но считать, что световой луч при попадании на пит совсем не отражается, является чрезмерным упрощением. Множество питов, регулярно расположенных в радиальном направлении, действуют как дифракционная решетка, и поэтому когда белый свет отражается от поверхности диска, можно наблюдать цвета побежалости.

Насечки на CD-диске образуют фазовый объект. Поскольку показатель преломления поликарбоната составляет 1,596, то свет, отраженный от пита глубиной h=0,12 мкм, опережает по фазе исходный луч на угол 0,5 рад.

В системе детектирования отраженный свет дважды проходит через фазовый объект. Для проходящего света потребовались бы питы, вдвое более глубокие. Питы с отношением глубины к ширине более 0,2 методом литья под давлением получить сложно, и поэтому диск должен иметь более широкие углубления. За счет фазового сдвига дифракционная картина сдвигается в сторону детекторов. Световой пучок, сфокусированный на защищенной стороне диска, имеет ширину 0,7 мм на незащищенной стороне. Следовательно, не слишком глубокие царапины на диске не вызывают нарушение сигнала.

Рис. 3. Радиальное сечение CD-диска. Показаны ряд впадин, как в дифракционной решетке, положение детекторов у первого дифракционного пика, и пути плоскополяризованного света.

Отражающим слоем является тонкий слой алюминия, полученный вакуумным напылением в стерильно чистых условиях (не более 100 частиц размером крупнее 0,5 мкм на каждый кубометр воздуха). Нанесенное лаковое покрытие отверждается УФ-облучением, затем на него наносится маркировка, дополнительно защищающая находящиеся под ней питы.

Диски DVD

Цифровой видеодиск или цифровой универсальный диск (DVD), появившийся в середине 1990-х, позволяет в сжатом формате хранить видеофильмы. Однослойный двухсторонний DVDимеет объем информации 9,4 Г6 по сравнению с 0,64 Гб для CD-диска, при том же диаметре и толщине. Это достигается уменьшением длины одиночного пита от 0,8 до 0,4 мкм и шага трека от 1,6 до 0,74 мкм, с двумя соседними записями на поверхности в средней плоскости диска. Лазер, считывающий информацию, работает в красной части спектра (650 нм), а не в инфракрасной. Поскольку размер пита уменьшен, радиальный наклон краев также снижается. Поверхностная грязь и повреждения, в этом случае всего 0,6 мм от поверхности записи, с большей вероятностью попадают в фокус, чем в случае CD. Однако система коррекции ошибок при чтении DVDмощнее и способна справиться с царапинами длиной до 6 мм.

Требования к пластику и выбор полимера

В табл. 1 представлены некоторые требования к материалам для производства CD-дисков. Полистирол имеет слишком низкую стойкость к растрескиванию, а двулучепреломление диска будет слишком высокое, потому что относительно упругий расплав имеет высокий коэффициент фотоупругости. ПВХ имеет слишком низкую теплостойкость, и его недостаточная термостабильносгь осложняет получение методом литья под давлением дисков с точным рисунком на поверхности. Силикатное стекло хрупко и из него тоже нельзя сформовать изделие с достаточно точным рисунком на поверхности.

Таблица 1. Количественное сравнение (в баллах) стеклообразных материалов для производства компакт-дисков

Свойство	Стекло	ПМMA	ПК	ПС	ПВХ
Теплостойкость	5	3	4	3	2
Двулучепреломление	5	4	2	1	3
Прочность	1	3	5	2	4
Стойкостькрастворителям	5	3	3	1	3
Технологичность	1	4	3	4	2

Диапазон баллов оценки от 5 (превосходная) до 1 (плохая).

Отмеченные выше факторы делают ПММА и ПК основными кандидатами на материал дисков. Конструкция диска является асимметричной, и на одной его стороне имеется непроницаемое алюминиевое покрытие, так что диффузия воды в полимер может вызывать деформирование диска. ПММА поглощает до 2,1 вес. % воды по сравнению с 0,4 % для ПК. Коэффициент диффузии воды при 23 ⁰С составляет соответственно 0,5×10^-6 и 4,8×10^-6. Степень коробления поверхности CD должна быть меньше 0,6⁰, чтобы лазерное пятно было сфокусировано. Эти условия исключают возможность использования ПММА в дисках, герметизированных с одной стороны, поскольку диск коробится через 10 дней вследствие односторонней диффузии воды. Однако DVD-диски с симметричной конструкцией не коробятся.

ПК удовлетворяет требованию пропускать свыше 90 % лучей света с длиной волны 780 мм.

Переработка поликарбоната

Основным требованием к процессу является точное воспроизводство формы поверхности матрицы, что обеспечивается низкой вязкостью полимерного расплава и высоким давлением формования при затвердевании поверхности диска. Требования к вязкости обеспечиваются использованием полимера с достаточно низкой молекулярной массой и переработкой при высокой температуре. Однако ударная прочность и стойкость к растрескиванию зависят от молекулярной массы, которая должна превышать 14 000 для достижения достаточно прочной сетки зацепления. Полимер с низкой молекулярной массой не может обеспечить необходимые значения этих показателей. Обычный ПК при 340 0С имеет слишком высокую вязкость расплава для производства CD-дисков. Индекс расплава ПК марки MakrolonCD2005, используемый для CD-дисков, составляет 63 г/10 мин при 300 ⁰С и грузе массой 1,2 кг и 73/10 мин для марки DPI-1265, используемой для производства DVD-дисков. Ударная вязкость по Изоду для обоих марок составляет 55 и 10 кДж/м² соответственно, что связано с влиянием молекулярной массы на ударную прочность. Для сравнения, ПК, используемый для литья под давлением автомобильных фар, имеет индекс расплава 19 г/10 мин и ударную вязкость по Изоду 70 кДж/м². Другие свойства, такие как предел текучести и модуль Юнга, при уменьшении молекулярного веса не изменяются. Формование необходимо проводить быстро во избежание появления шероховатостей на поверхности.

Значение средней поверхностной шероховатости R_aдля литья под давлением обычно составляет примерно 1 мкм, и таким образом требование о необходимости достижения для CD-дисков значения R_a меньше 15 нм является очень высоким. При литье под давлением требуется исключительно плоская ровная поверхность пресс-формы, чтобы воспроизвести в деталях узор из множества углублений глубиной 120 нм. Поликарбонат необходимо оберегать от попадания пыли на всех стадиях транспортировки и сушки перед переработкой, а пластикация в литьевой машине проводится специальным гомогенизирующим шнеком с небольшой загрузкой.

Литература:

Н. Миллс. Конструкционные пластики – микроструктура, характеристики, применения. 2011. – 512 с.

Вас также может заинтересовать:

worldofmaterials.ru

Привод оптических дисков — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 24 октября 2017; проверки требуют 38 правок. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 24 октября 2017; проверки требуют 38 правок.

Чистящий компакт-диск. Сверху над отверстием видна щёточка, чистящая линзу сенсора

При́вод оптических дисков — электромеханическое устройство для считывания и (в большинстве современных моделей) записи, посредством лазера, информации с оптических дисков в виде пластикового диска с отверстием в центре (компакт-диск, DVD и т. п.).

Разработанный компаниями Philips и Sony в конце 1970-х первоначально для чтения компакт-дисков, для абстрагирования от формата и типа диска, в обиходе называется обобщающим названием дисковод, по принципу чтения информации с носителя.

Сам по себе оптический привод может быть в виде составляющей конструкции в составе более сложного оборудования (например, бытового DVD-проигрывателя) либо выпускаться в виде независимого устройства со стандартным интерфейсом подключения (PATA, SATA,

ru.wikipedia.org

Строение CD. Запись CD и DVD: профессиональный подход

Компакт-диск (Compact Disk, CD) – это диск диаметром 120 мм (4,75 дюйма) или 80 мм (3,1 дюйма) и толщиной 1,2 мм. Глубина штриха равна 0,12 мкм, ширина – 0,6 мкм. Штрихи расположены по спирали, от центра к периферии. Длина штриха – 0,9–3,3 мкм, расстояние между дорожками – 1,6 мкм. Компакт-диски состоят из трех-шести слоев.

Для размещения пяти– и трехдюймовых дисков в лотке привода компакт-диска имеются специальные углубления – соответственно 5 и 3 дюйма.

Примечание.

В устной речи, а также в печати чаще всего употребляются округленные значения диаметра диска: вместо 4,75 дюйма – 5, вместо 3,1 дюйма – 3.

Стандартный пятидюймовый диск может содержать 650–700 Мбайт информации, 74–80 минут высококачественного стереозвука с частотой дискретизации 44,1 кГц и глубиной оцифровки 16 бит или огромное количество звука в формате MP3.

На трехдюймовые диски помещается около 180 Мбайт информации.

Иногда встречаются диски, называемые «визитной карточкой» (business card) (рис. 1.1). По внешнему виду и размеру они напоминают визитную карточку, а фактически являются трехдюймовыми дисками, обрезанными с двух сторон. На такой компакт-диск записывается от 10 до 80 Мбайт, в зависимости от степени обрезания краев диска.

Рис. 1.1. Компакт-диск «визитная карточка».

Основой диска, предназначенного для записи информации промышленным способом, служит прозрачный поликарбонат, на который наносят тонкий слой из сплава алюминия, затем покрывают его защитным слоем лака и наносят полиграфическое изображение (рис. 1.2).

Рис. 1.2. Структура CD.

Диски DVD, DVD-R, DVD-RW, CD, CD-R, и CD-RW производятся различными фирмами: AMD, Amedia, Digitex, HP, Imation, MBI, Memorex, Philips, Smartbuy, Sony, TDK, Verbatim.

При покупке компакт-дисков следует обращать внимание на следующие тонкости.

• Наличие потеков лака на гранях диска может вызвать дополнительную вибрацию и, как следствие, ошибки при считывании и записи данных.

• При отсутствии добавочных слоев краски диск просвечивается, не стоит надеяться на продолжительный срок службы такого изделия.

• Если диск просвечивается, обратите внимание, как нанесен отражающий слой. При просмотре на свет на компакт-диске не должно быть разводов, отражающий слой должен быть одинаковым на всей поверхности.

• Поликарбонатная основа должна быть однородной, без пузырьков воздуха.

• Большинство продающихся в магазинах компакт-дисков с играми, фильмами или программами изготовлены методом штамповки.

Запись DVD и CD промышленным способом происходит в восемь этапов.

1. Подготавливают данные, которые необходимо записать на компакт-диск.

2. На поверхность обработанного с высокой точностью специального полированного стекла в виде диска наносят светочувствительный фоторезистивный слой определенной толщины. С помощью лазерного луча, управляемого компьютером, засвечивают определенные участки фоточувствительного слоя.

3. После проявки в специальных растворах на стекле остаются небольшие впадины, называемые pits (питы), и выпуклые места – lands. Полученная таким способом матрица, или стампер, называется Glass Master (стеклянная основа).

4. С помощью специальных реактивов или вакуумного напыления на Glass Master наносят тонкий слой никеля или серебра. Таким образом мы получаем Metal Master (мастер-диск).

5. Создают негатив мастер-диска. На месте выступов образуются впадины, и наоборот, на месте впадин образуются выступы.

6. Из высокопрочного материала создают штамп, в центре которого просверливают отверстие.

7. Штамп помещают в пресс-машину и изготавливают копии.

8. На копии наносят алюминиевую пленку, предназначенную для отражения лазерного луча. Толщина пленки составляет сотые доли микрометров. Диск покрывают лаком и наносят на него полиграфическое изображение.

CD-R (CD Recordable – записываемый компакт-диск) – имеет более сложную структуру. На его поверхность добавляется еще один слой, на который и производится запись. Активный, или регистрирующий, слой расположен между основой и отражающим слоем (рис. 1.3).

Рис. 1.3. Структура CD-R.

Чистый CD-R, или «болванка», имеет спиральную дорожку (Pre-groove), которая содержит специальные метки и сигналы синхронизации. Во время записи предварительная разметка помогает движению лазера по нужной траектории. Кроме того, программы для записи компакт-дисков сами «читают» некоторые параметры используемого CD-R, что упрощает настройку пользователем этих программ. Сигналы синхронизации записываются с пониженной амплитудой и впоследствии перекрываются записываемым сигналом.

Во время записи луч лазера движется по спиральной дорожке и в момент своей активности расплавляет дополнительный слой. Под воздействием лазера этот слой меняет свою структуру. Таким образом получаются ячейки (питы), соответствующие данным, записывающимся на компакт-диск. После этого этапа изменение структуры активного слоя диска невозможно, и данные, записанные на диск, удалению не подлежат.

Примечание.

Питы – это сквозные отверстия в дополнительном слое.

Активный слой изготавливают из органических соединений: цианина (Cyanine) и его производной – фталоцианина (Phtalocyanine). Считается, что фталоцианин более надежен и долговечен, так как менее чувствителен к солнечному свету. Но еще менее чувствительны к солнечному свету диски с активным слоем MetalAZO, разработанные компанией Mitsubishi Chemical.

Требования к светоотражающему слою CD-R, по сравнению со штампованными дисками, достаточно высоки из-за наличия регистрирующего слоя. Поэтому для изготовления отражающего слоя используются более дорогие материалы – промышленное золото и серебро, – а также сложные сплавы.

Рабочая поверхность CD-R в зависимости от комбинации веществ, используемых в регистрирующем и отражающем слоях, может быть различного цвета. Раньше многие диски имели золотистую рабочую поверхность из-за применения золота.

В настоящее время для изготовления светоотражающего слоя используют серебро, так как этот материал дешевле и обладает более высоким коэффициентом отражения. Чаще всего рабочая поверхность бывает прозрачной, темно-синего или светло-зеленого цвета. Срок службы таких дисков, в зависимости от материала изготовления, составляет от 10 до 100 лет.

CD-RW (Compact Disk Re-Writable – перезаписываемый компакт-диск) (рис. 1.4) – имеет, кроме описанных выше, еще два термозащитных слоя. Наличие дополнительных слоев позволяет записывать на такой диск более 1000 раз.

Рис. 1.4. Структура CD-RW.

Во время «прожига» (записи диска) луч лазера нагревает участки промежуточного слоя. При последующем охлаждении эти участки переходят из кристаллической формы в аморфную. Если информацию с CD-RW необходимо стереть, луч лазера нагревает промежуточный слой менее интенсивно, и аморфные участки кристаллизуются.

Поделитесь на страничке

Следующая глава >

it.wikireading.ru