Історія CD диска

Компа́кт-ди́ск (англ. compact disc) (CD) — переносний оптичний диск для збереження інформації (даних) у цифровому вигляді, тобто формату зберігання даних. Цей формат було спочатку розроблено для записування та відтворення лише звукозаписів, але пізніше, його було пристосовано для зберігання даних: (CD-ROM). Пізніше, були додатково отримані кілька інших форматів дисків, у тому числі: одноразового запису аудіо та збереження даних (CD-R), перезаписуваний носій (CD-RW), відео компакт-диск (VCD), супер-відео компакт-диск (SVCD), Photo CD, Picture CD, Enhanced Music CD. Аудіо CD та аудіо програвачі компакт-дисків, стали комерційно доступними, починаючи з жовтня 1982 року.

Стандартні компакт-диски мають діаметр 120 мм та можуть вмістити близько 80 хвилин нестисненого аудіо або близько 700 Мбайт даних. Mini CD має різні діаметри в інтервалі від 60 до 80 мм; вони іноді використовуються для CD—синглів, запису до 24 хвилин аудіо-файлів, або використовуються для установки драйверів пристроїв.

Під час впровадження цієї технології 1982 року, компакт-диск мав більшу ємність, ніж жорсткий диск персонального комп'ютера. До 2010 року, жорсткі диски вже перевершували можливості компакт-дисків у кілька тисяч разів.

2004 року у всьому світі, продажі аудіо компакт-дисків, CD-ROM і CD-R склали близько 30 мільярдів штук. До 2007 року вже 200 мільярдів компакт-дисків було продано по всьому світу. Зараз компакт-диски все частіше замінюються іншими формами цифрового зберігання та розподілу, через що, темпи продажів CD, наприклад у США, знизилися приблизно на 50 % від свого піку. Проте, вони залишаються одним з основних засобів розповсюдження для музичної індустрії. У стосунку до музики, компакт-диск, принципово відрізняється від довгограючої грамофонної платівки. Виготовляються з поліакрилату із прозорим пластиковим покриттям. Металевий диск знаходиться під ним. З поверхні диска з мікроскопічних канавок зчитується лазерним променем цифровий код, яким закодовано звуки та створюється аудіо-сигнал, що практично не відрізняється від звучання оригіналу. Подальшим розвитком компакт-дисків стали DVD і Blu-ray.

Джеймс Рассел

Існує думка про те, що компакт-диск винайшли, зовсім не Philips і Sony, а американський фізик Джеймс Рассел. Винахідник компакт-диска, який працював у компанії Optical Recording, не заробив на ньому ні цента. Вже 1971 року він продемонстрував свій винахід для зберігання даних. Робив він це з «особистою» метою, бажаючи запобігти дряпання своїх вінілових платівок голками звукознімачів. За вісім років, подібний пристрій було «незалежно» винайдено компаніями Philips і Sony.

Конструктивні особливості

Компакт-диск виготовляється з 1,2 мм, полікарбонатного пластику та важить 15-20 грам. Площа внутрішньої програми посідає радіус від 25 до 58 мм.

Тонкий шар алюмінію або, рідше, золото наноситься на поверхню, що робить її відбивальною для світлових променів. Метал захищено плівкою лаку, зазвичай, з покриттям безпосередньо на відбивному шарі. Етикетка друкується на лаковому шарі, як правило, за допомогою трафаретного або офсетного друку.

Для зберігання даних, компакт-диск має крихітні заглиблення (ямки), у вигляді спіралі у шарі полікарбонату. Кожна ямка є, приблизно 100 нм завглибшки та від 500 нм завширшки, і досягає від 850 нм до 3,5 мкм у довжину. Відстань між доріжками, становить 1,6 мкм (простір).

Двигун усередині програвача компакт-дисків, розкручує диск до швидкості сканування 1,2-1,4 метри на секунду (постійна лінійна швидкість) — еквівалент приблизно 500 обертів за хвилину для внутрішньої частини диска, а також приблизно 200 обертів за хвилину, для зовнішнього краю. Диск, який відтворюється з початку до кінця, поступово уповільнює швидкість обертання під час відтворення.

Компакт-диск зчитується за фокусування 780 нм (у ближній інфрачервоній області) напівпровідникового лазера, що розміщується усередині програвача компакт-дисків, через дно полікарбонатного шару. Зміна висоти між ямками і просторами, призводить до різниці на шляху світла, котре відбивається. Шляхом вимірювання зміни інтенсивності за допомогою фотодіода, дані може бути знято з диска. Для того, щоби пристосуватися до спіральної структури даних, напівпровідниковий лазер поміщається на поворотний кронштейн у лоток для дисків будь-якого програвача компакт-дисків. Цей поворотний кронштейн дозволяє лазеру зчитувати інформацію від центру до краю диска, без потреби переривання.

Ямки та простори, самі по собі, безпосередньо, не являють нулі й одиниці вихідних даних. Замість цього, для повернення до нуля, використовується перевернуте кодування: зміна від ямки до простору і навпаки, вказує на одиницю, у той час як відсутність змін вказує на низку нулів. Там повинно бути не менше двох і не більше десяти нулів між кожною канавкою (ямкою), і це визначається довжиною заглиблення. Ці дані, у свою чергу, декодують заднім ходом модуляції від восьми до чотирнадцяти, яку використано у форматі (конструкції) диска.

Привод CD-ROM: 1. діодний лазер, 2. фокусувальний об'єктив, 3. дільник променя, 4. Дзеркало (направляє промінь лазера вгору), 5 . фотодавачі (фотодіоди), 6. Шина передавання даних, 7. пластикова кришка, 8. Магніт, 9. котушка (використовується для переміщення фокусної лінзи).