Компакт-диск
Если посмотреть через микроскоп на зеркальную поверхность компакт-диска (которая и является информационной поверхностью) со стороны прозрачного слоя, то можно увидеть множество концентрических дорожек, состоящих из черточек различной длины. Черточки, которые носят название «пит» - это продолговатые выпуклости на поверхности металлизированного слоя компакт-диска, длина которых есть величина информативная и отражает длину последовательности двоичных единиц записанного на диск информационного сигнала. «Пит» - это, вообще говоря, углубление, которое образовалось на поверхности мастер диска при воздействии лазерного луча во время записи мастер-диска (диска-оригинала). Но после тиражирования углубления преобразуются в выпуклости, хотя название при этом остается от углубления – «пита». Длина промежутка между питами тоже величина информативная и отражает длину последовательности двоичных «нулей». Длина пит, а также промежутков между ними может изменяться от 0,9 до 3,3 мкм. Самый короткий пит соответствует тому самому минимальному интервалу между двумя соседними перепадами уровня, который содержит в себе три канальных единицы кода EFM. Таким образом, легко подсчитать, что один канальный разряд занимает на диске 0,3 мкм, а один кадр, состоящий из 588 канальных разрядов – 176,4 мкм длины дорожки. Общая же длина дорожки на компакт-диске – около 5 км.
Воспроизведение его начинается от центрального отверстия, а не от края, как было в случае винилового диска, и производится против часовой стрелки, если смотреть со стороны прозрачного слоя. Дорожка движется относительно считывающего луча с постоянной линейной скоростью. Виниловый диск вращается с постоянной угловой скоростью.
Постоянная линейная скорость обеспечивается благодаря изменению угловой скорости вращения диска. Когда считывание производится вблизи центрального отверстия диска, он вращается быстрее, а когда ближе к краю, то медленнее. Скорость движения дорожки относительно луча у разных дисков может колебаться в пределах от 1.2 до 1.4 м/с.
Несмотря на свою неприхотливость, компакт-диск является изделием, требующем в производстве соблюдения чрезвычайно строгих технологических норм. Его конструкция и размеры, также как и другие элементы системы CD, жестко определены Международным стандартом и не могут быть изменены произвольно. Иначе диск невозможно будет воспроизвести на стандартном проигрывателе или дисководе.
Внешний диаметр диска D = 120 мм. Диаметр центрального отверстия d = 15 мм. Толщина диска – 1,2 мм.
Вся поверхность диска разделена на зоны. Зона, где записана непосредственно музыка, называется программной зоной. Она располагается между внешним диаметром Dпр и внутренним dпр. Максимальное значение внешнего диаметра Dпр = 116 мм, внутреннего dпр = 50 мм. К внутреннему диаметру программной зоны примыкает зона вводной дорожки или зона ввода, ограниченна диаметром 46 мм. В этой зоне записано оглавление. К внешнему диаметру программной зоны примыкает зона выводной дорожки или зона вывода, которая должна иметь внешний диаметр не менее чем на 1 мм больше внешнего диаметра программной зоны.
Кроме того, диск имеет еще так называемую зону прижима, назначение которой ясно из ее названия. Поверхностью этой зоны компакт-диск соприкасается со шпинделем двигателя вращения и прижимной шайбой. Ее размеры: максимальный внутренний диаметр – 26 мм, минимальный внешний диаметр – 33 мм.
Информация, записанная на диск в виде спиральной дорожки из последовательности пит, располагается в программной зоне, а также в зонах ввода и вывода. Расстояние между соседними витками спирали равно 1,6 мкм. Для сравнения: шаг между дорожками у винилового диска – 160 мкм, т.е. в 100 раз больше. Ширина пит может колебаться от 0,6 до 0,8 мкм. Глубина – 0,1…0,13 мкм.
Основной материал компакт-диска – поликарбонат. Это прозрачная пластмасса, устойчивая к короблению и обладающая малым коэффициентом изменения размеров под воздействием влаги. Кроме того, поликарбонат обладает высокой теплостойкостью и высокой ударной вязкостью.