типа весьма удобны для хранения архивных данных и создания мастер-дисков, которые могут тиражироваться и распространяться среди служащих небольших компаний.

Диски CD-R работают по тем же принципам, что и стандартные CD-ROM, отражая лазерный луч от поверхности диска и отслеживая изменения отражательной способности при появлении переходов впадина/площадка или площадка/впадина. На обычных компакт-дисках спиральная дорожка выдавливается или штампуется в поликарбонатной массе. В свою очередь, диски CD-R содержат рисунок впадин, выжженный на приподнятой спиральной дорожке. Таким образом, впадины представляют собой темные (выжженные) участки, отражающие меньшее количество света. В целом отражательная способность впадин и площадок остается такой же, как и на штампованных дисках, поэтому обычные дисководы CD-ROM и проигрыватели музыкальных компакт-дисков читают как штампованные диски, так и диски CD-R.

Запись диска CD-R начинается еще до того, как вы вставите его в накопитель. Процесс изготовления носителей CD-R и стандартных компакт-дисков практически одинаков. В том и в другом случае выполняется прессование расплавленной поликарбонатной массы с использованием формообразующей матрицы. Но вместо штамповки впадин и площадок матрица формует на диске спиральную бороздку (которая называется изначальной бороздкой (pre-groove)). Если смотреть со стороны считывающего (и записывающего) лазера, расположенного под диском, эта канавка представляет собой спиральный выступ, а не углубление.

Границы спирального выступа (изначальной бороздки) имеют определенные отклонения от продольной оси (так называемые колебания). Амплитуда колебаний по отношению к расстоянию между витками дорожки достаточно мала. Расстояние между витками равно 1,6 микрона, а величина поперечного отклонения выступа достигает всего лишь 0,03 микрона. Колебания канавки CD-R модулируют некоторую дополнительную информацию, которая считывается накопителем. Сигнал синхронизации, определяемый колебаниями дорожки, модулируется вместе с временным кодом, другими данными и называется абсолютным временем изначальной дорожки (Absolute Time In Pre-groove - ATIP). Временной код выражается в формате "минуты : секунды : кадр" и вводится в Q-подкоды кадров, записанных на диске. Сигнал ATIP дает накопителю возможность распределить необходимые области на диске перед фактической записью кадров. Технически сигнал позиционирования представляет собой уход частоты и определяется несущей частотой 22,05 кГц и отклонением 1 кГц. Для передачи информации используются изменения частоты колебаний.

Процесс изготовления диска CD-R завершается нанесением с помощью метода центрифугирования равномерного слоя органического красителя. Затем создается золотой отражающий слой. После этого поверхность диска покрывается акриловым лаком, затвердевающим в ультрафиолетовых лучах, который используется для защиты ранее созданных золотого и окрашенного слоев диска. Исследования показали, что алюминий, используемый с органическим красителем, сильно окисляется. Поэтому в дисках CD-R используется золотое покрытие, обладающее высокой коррозионной стойкостью и имеющее максимально возможную отражательную способность. На поверхность диска, покрытую слоем лака, методом трафаретной печати наносится слой краски, используемый для идентификации и дополнительной защиты диска. Лазерный луч, применяемый при чтении и записи диска, вначале проходит через прозрачный поликарбонатный слой, слой органического красителя и, отразившись от золотого слоя, снова проходит через слой кра-

Носитель CD-R

Защитный лаковый слой Золотой отражающий слой Записывающий слой органического красителя

Изначальная канавка Поликарбонатная подложка

Выжженные впадины

Считывающий/записывающий лазер

Рис. 13.11. Слои носителей CD-R

сителя и поликарбонатной массы, после чего улавливается сенсором оптического датчика накопителя.

Отражающий слой и слой органического красителя имеют те же оптические свойства, что и неразмеченный компакт-диск. Другими словами, дорожка незаписанного (чистого) диска CD-R воспринимается считывающим устройством компакт-дисков как одна длинная площадка. Лазерный луч дисковода CD-R имеет одну и ту же длину волны (780 нм), но мощность лазера, используемого для выполнения записи, в частности для нагрева окрашенного слоя, в 10 раз выше. Лазер, работающий в импульсном режиме, нагревает слой органического красителя до температуры 482-572°F (250-300°C). При этой температуре слой красителя буквально выгорает и становится непрозрачным. В результате лазерный луч не доходит до золотого слоя и не отражается обратно, чем достигается тот же эффект, что и при погашении отраженного лазерного сигнала, происходящем при чтении штампованных компакт-дисков.

На рис. 13.11 показаны различные слои носителей CD-R, а также спиральная канавка, содержащая в себе впадины, выжженные в слое органического красителя.

Во время чтения диска, накопитель считывает несуществующие впадины, в качестве которых выступают участки с низкой отражательной способностью. Эти участки появляются при нагревании органического красителя, поэтому часто процесс записи диска называют выжиганием. Выжженные участки красителя изменяют свои оптические свойства и становятся неотражающими. Изменение этих свойств возможно лишь один раз, поэтому диски CD-R называются носителями с однократной записью.

Емкость дисков CD-R

Накопители CD-R могут работать как со стандартными дисками емкостью 650 Мбайт (что эквивалентно 74 минутам музыки), так и с более емкими 700-мегабайтовыми "болванками" CD-R (80 минут музыки). Стоимость 80-минутных дисков выше всего лишь на 2 цента, так почему бы не приобретать только носители с большей емкостью? Конечно, лишние 50 Мбайт никогда не помешают, но 80-минутные диски иногда не читаются накопителями CD-ROM, CD-DA или автомобильными аудиопроигрывателями. Это связано с тем, что для получения дополнительных 50 Мбайт (6 минут) пришлось увеличить плотность расположения витков спиральной дорожки, что привело, в свою очередь, к некоторым проблемам. Поэтому, если вы собираетесь использовать диски для записи звуковых файлов или обмена данными, лучше воспользоваться стандартными 74-минутными дисками. А для других целей прекрасно подойдут и 80-минутные носители.

Некоторые накопители и соответствующее программное обеспечение могут расширять "зону обжига", что позволяет записывать данные в конечную область диска и увеличи-

вать таким образом область данных. Это связано с определенным риском, так как может привести к несовместимости записанных дисков. Многие накопители, в частности это относится к более ранним моделям, начинают сбоить при чтении данных, записанных в конце "пережженного" диска. Поэтому к "разгону" компакт-дисков следует подходить только как к эксперименту. Диски, записанные подобным образом, хорошо работают на "родном" накопителе или с собственным программным обеспечением, но их использование в "чужой" системе весьма проблематично.

Замечание

Компьютерные игры, предназначенные для игровых приставок, сначала поставлялись на компакт-дисках черного цвета. Вскоре появились также чистые перезаписываемые диски формата CD-R, изготовленные из поликарбоната того же черного цвета. Черный оттенок оптических дисков, используемый в "косметических" целях, невидим для инфракрасного лазера, применяемого для чтения/записи дисков. Другими словами, "черные" диски CD-R по своим функциональным свойствам практически не отличаются от обычных полупрозрачных дисков и могут быть изготовлены с помощью того или иного стандартного красителя, используемого для окрашивания слоя записи. Черный краситель не препятствует прохождению лазерного луча сквозь поликарбонатную подложку, но не позволяет пользователю разглядеть цвет записывающего слоя.

Накопители CD-RW

В начале 1996 года промышленный консорциум, в который вошли компании Ricoh, Philips, Sony, Yamaha, Hewlett-Packard и Mitsubishi Chemical Corporation, опубликовал формат CD-RW. В мае 1996 года был представлен первый накопитель CD-RW, в создании которого основное участие принимала компании Ricoh. Это был накопитель MP6200S, представляющий собой модуль с номинальными скоростями 2/2/6 (2x - запись, 2x - перезапись, 6x - чтение). В это же время вышла в свет третья часть спецификации Orange Book, которая официально определила стандарт CD-RW.

Накопители CD-RW обратно совместимы с устройствами CD-R и позволяют читать или записывать данные на носители CD-R. Кроме того, накопитель CD-RW может успешно использоваться в качестве CD-R. Благодаря этим свойствам накопители CD-RW практически вытеснили дисководы CD-R на сегодняшнем компьютерном рынке. Процесс записи дисков CD-RW происходит так же, как и дисков CD-R, и отличается только тем, что данные на носителе CD-RW могут быть удалены и записаны снова. Диски этого типа весьма удобны для создания прототипа, который будет тиражироваться на менее дорогих дисках CD-R или даже на штампованных компакт-дисках. Носители CD-RW могут перезаписываться до 1000 и более раз. Кроме того, при наличии программного обеспечения пакетной записи диски CD-RW могут обрабатываться подобно гигантскому гибкому диску, файлы которого легко перетаскиваются, копируются или удаляются. Носители CD-RW примерно вдвое дороже дисков CD-R, но в то же время гораздо дешевле, чем оптические картриджи или другие сменные форматы. Все это делает CD-RW наиболее приемлемой технологией создания резервных копий системы, архивирования файлов и решения любых других задач, связанных с хранением данных.

Носители CD-RW и CD-R имеют четыре основных отличия. Если говорить кратко, то для дисков CD-RW характерно следующее:

они могут перезаписываться;