CD光盤原理
光盤物理結構
壹般的盤片有兩種,即大批量生產出來的壓制盤和個人用計算機制作出來的刻錄盤。這兩種標準盤片壹般直徑為120mm、厚度為1.2mm。在光盤的印刷面(也就是正面)。從裏到外分別是直徑為15mm的中心孔、寬度為2mm的透明圓形內環、寬度為7mm的透明圓形高壓區、寬度為1mm的透明圓形止膠溝槽、寬度為40.5mm的圓形印刷面,最外圍是寬度為1.5mm的圓形內環。其不同之處在於徑向截面,大規模生產出來的盤片其徑向截面***有三層:第壹層是聚碳酸脂做的透明襯底;第二層是反射層;第三層是漆保護層。而刻錄盤其徑向截面***有4~5層:第壹層是聚碳酸脂註塑成型的襯盤;第二層是在襯盤上鍍的壹層很薄的有機材料記錄層;第三層是用抗腐蝕的金膜做反射層;第四層是塗漆保護層,有些CD-R光盤在塗漆保護層之上還用吸墨材料做第五層印刷層,用戶可用噴墨打印機直接在CD-R光盤背面打印,也可用軟筆進行標註。
CD的盤片上的信息是通過光盤上的細小坑點來進行存儲的,並由這些不同時間長度的坑點和坑點之間的平面組成了壹個由裏向外的螺旋軌跡。壹般來說,兩個相鄰螺旋軌跡之間的間距約為1.6μm。坑點和坑點之間的平面由通道碼(把數據轉換之後得到的代碼)來確定。CD盤片等高密度數字存儲器都使用0和1表示的通道碼。當激光光束掃描這些坑點和坑點之間的平面組成的軌跡時,由於反射的程度不同,產生了計算機裏面的0和1,通過將通道碼還原之後,就得到了所要的數據。壹張刻滿信息的CD光盤其播放時間約為74min,展開的螺旋軌跡長度可接近6km。由於CD盤片是單面的盤片,因此,光盤有壹面專門用來印刷標簽,而另壹面用來存儲數據。在讀取過程中,激光束必須穿過透明襯底才能到達凹坑,讀取數據,因此,盤片上存儲數據的那壹面表面上的任何汙痕都會影響數據的讀出性能。
光盤數據結構
CD盤片同磁盤、磁帶壹類的數據記錄媒體壹樣,受到盤的制作材料的性能,生產技術水平、驅動器以及使用人員水平等的限制,從盤上讀出的數據很難完全準確。據有關研究機構測試和統計:壹張未使用過的只讀光盤,其原始誤碼率約為3E-4,有傷痕的盤約為5E-3。針對這種情況,壹般的CD盤片存儲采用了功能強大的錯誤碼檢測與糾正措施。采用的具體對策歸納起來有三種:1.錯誤檢測碼EDC。采用CRC碼檢測讀出數據是否有錯,但沒有開發它的糾正功能,因此只能用它來檢測錯誤。2.錯誤校正碼或稱為糾錯碼ECC。采用裏德-索洛蒙碼CIRC。這個碼可以理解為在用RS編譯碼前後,對數據進行插值和交叉處理。
光盤材質分析
下面來說說CD盤片中至關重要的反射層。壹張盤片上的坑點與坑點之間的平面都是被制作在反射層上的。因此,反射層的好壞就關系到了整張盤片質量的好壞。通常,普通盤片的反射層都是由鋁和鋁加金(這裏的含金量很少,沒有什麽回收價值)組成,反映出來的也就是大家平時所說的銀盤和金盤;而CD-R用來寫入數據的記錄層和反射層的組成通常有四種:有機材料酞菁的記錄層與銀的反射層所做成的金盤,有機材料花菁的記錄層與黃金的反射層所做成的綠盤以及金屬化AZO有機材料和銀的反射層所做成的藍盤。
在選購的時候,往往會遇到這樣的問題,究竟是刻錄盤好還是批量生產的盤好?批量制作的盤中金盤好還是銀盤好?
壹般來說金盤好與銀盤,而銀盤又好與刻錄盤:由於金盤在反射層中使用了黃金,因此其反射性能比銀盤好,而且在強光的照射下,金盤上數據的誤碼率小到可以忽略不計。而刻錄盤在第壹層和第三層之間多了壹層有機材料記錄層,它的存在阻礙了光的傳播,激光頭的反射功率就要減小。這就是為什麽壹些CD播放器讀取不了CD-R光盤的緣故。銀盤則處於上述兩種盤之間,但基本上日常的應用已經足夠了。
在挑選批量制作的盤的時候有什麽要註意的呢?如果有條件,把盤片拿出來對著光源看看,如果能透出後面的光則說明反射層太薄,這對於數據讀取和激光頭的保養都不利;再者,把盤片放在水平桌面上,看看是否平整,有無凹下和突起,如果有有上述情況則容易使驅動部件受損;最後,用手掂掂分量,質量好的盤片其分量都比較大,這是由於聚碳酸脂做的透明襯底比較厚,而有些盤片的透明襯底比較薄,因此質量比較小,這種盤片對於長期保存是極為不利的。
最後,給出壹點盤片使用的建議:1.有條件最好使用正版的盤片,無論是長期保存還是對機器都是有好處的;2.最好買批量制作的金盤,刻錄盤能不用則盡量不用;3.盤片不用時最好放在單獨的光盤盒內,最好不要放在光盤冊裏面,以免刮壞。