Khái niệm CD-R

Một khi đã được ghi, các đĩa CD-R có thể được xem lại hay đọc trong bất kỳ ổ đĩa CD tiêu chuẩn nào. Do đó nó hữu dụng cho việc lưu trữ dữ liệu, tạo ra các đĩa CD mẫu rồi nhân bản và phân phối trong phạm vi công ty hay doanh nghiệp.

Quá trình chế tạo

Các đĩa CD-R dùng các yếu tố cơ bản như các CD-ROM tiêu chuẩn, bằng cách nảy ánh sáng laser trên đĩa và theo dấu những thay đổi trong sự phản chiếu khi các biên land/pit gặp nhau. Sự khác biệt chính là thay vì được in (stamped) hay dập nổi (embossed) vào lớp nhựa như trên các CD, các CD-R có những hình ảnh của các pit được in (burngd) vào đường rãnh nổi. Do vậy, các pit không là các chỗ lỗi như trên CD tiêu chuẩn, nhưng thay vì vậy được biểu hiện như vùng tối (bị đốt) trên đường rãnh nổi phản chiếu ít ánh sáng hơn. Do sự phản chiếu toàn bộ của vùng pit và land giống như trên đĩa được rập, các ổ đĩa CD thông thường đọc được các đĩa CD-R chính xác như thể chúng là đĩa được rập.

Phần quy trình ghi CD-R bắt đầu trước khi bạn đẩy đĩa vào ổ đĩa. Đĩa CD-R được sản xuất khá giống CD tiêu chuẩn — một máy in được dùng để đúc khuôn nền nhựa polycarbonate. Tuy nhiên, thay vì rập các pit và land, máy in này ghi khắc một đường rãnh nổi xoắn ốc (được gọi là pre-groove) vào đĩa. Từ việc đọc (và ghi) bằng laser bên dưới đĩa, đường rãnh nổi này bị thấy như một làn gợn xoắn ốc và không có chỗ lõm.

Pre-groove (lằn gợn) không hoàn toàn thẳng; nó hơi nghiêng. Biên độ nghiêng này thường rất nhỏ khi được so sánh với bước rãnh ghi (khoảng cách). Khoảng cách đường rãnh nổi là l .6 micron, nhưng chỉ nghiêng 0.030 micron từ cạnh đến cạnh. Sự nghiêng này của đường rãnh nổi CD-R được làm cho phù hợp để mang thông tin phụ được đọc bởi ổ đĩa. Tín hiệu chứa trong sự nghiêng này được gọi là thời gian tuyệt đối trong pre-groove (ATIP: absolute time in pre-groove) do nó được điều biến với mã thời gian và dữ liệu khác. Mã thời gian này có cùng các phút & giây: dạng kiến trúc mà cuối cùng được thấy trong mã phụ Q của các kiến trúc này sau khi chúng được ghi vào đĩa. ATIP cho phép ổ đĩa định các vị trí trên đĩa trước khi các kiến trúc được ghi. Về mặt kỹ thuật, tín hiệu nghiêng này là tần số lập mã thay đổi với tần số 22.05KHZ và độ lệch 1 KHz. Sự nghiêng này dùng những thay đổi tần số để mang thông tin.

Để hoàn tất đĩa CD-R, một hóa chất nhuộm hữu cơ được trải đều khắp đĩa qua quy trình quay phủ. Kế tiếp, một lớp phản chiếu bằng vàng hay bạc được phủ (một sổ đĩa giá rẻ dùng nhôm) theo sau là lớp sơn bảo vệ ngần ngừa uv để bảo vệ lớp phản chiếu và lớp hóa chất nhuộm. Vàng hay bạc được dùng trong các đĩa gần đây và hiện nay để đạt mức chiều cao có thể (vàng được dùng trong các CD-R lưu dữ liệu được thiết kế cho lưu trữ lâu dài), hóa chất nhuộm hữu cơ là oxidize aluminum. Tiếp theo, dùng kỹ thuật in lưới đặt lên trên lớp sơn để nhận dạng và bảo vệ tốt hơn. Khi nhìn từ mặt dưới, tia laser được sử dụng để đọc (hay ghi) đĩa đầu tiên qua lớp polycarbonate và lớp nhuộm hữu cơ trong suốt, chạm lớp vàng bị phản chiếu trở lại qua lớp nhuộm và lớp nhựa, cuối cùng được tiếp nhận bởi thiết bị cảm ứng quang trong ổ đĩa.

Lớp nhuộm và lớp phản chiếu cùng có những thuộc tính phản chiếu như CD gốc. Mặt khác, một máy đọc CD sẽ đọc được đường rãnh nổi của một đĩa CD-R không có khả năng ghi lại như một land dài. Để đọc CD-R. một chùm tia laser cùng độ dài sóng (780nm) thường được dùng để đọc đĩa, nhưng gấp 10 lần cường độ, để làm nóng lớp nhuộm. Chùm tia laser này được bắn theo dạng xung vào phía trên làn gợn (đường rãnh nổi), làm nóng lớp hóa chất nhuộm hữu cơ giữa 482°F và 572°F (250°- 300°C). Nhiệt độ này đúng ra đốt cháy lớp nhuộm hữu cơ, làm nó trở nên mờ đục. Khi đọc, việc này ngăn ngừa ánh sáng xuyên qua lớp nhuộm đến lớp vàng và phản chiếu trở lại, như cùng tác động xóa đi sự phản chiếu laser của một pit nổi thực sự trên CD được rập bình thường.

Ổ đĩa đọc đĩa bị đánh lừa là pit tồn tại, nhưng thực sự lại không có pit nào — chỉ có vết phản chiếu trên lằn gợn. Việc sử dụng sức nóng này tạo ra các pit trên đĩa là lý do quy trình đọc thường được xem như đốt (burning) CD. Khi bị đốt. các phần của rãnh ghi thay đổi từ tình trạng phản chiếu sang ít phản chiếu. Sự thay đổi tình trạng này là vĩnh cửu và không thể làm lại, là lý do CD-R được xem như đĩa ghi một lần.

Dung lượng CD-R

Tất cả ổ đĩa CD-R đều hoạt động với các đĩa CD-R 650MIB (682MB) (tương đương 74 phút nhạc được ghi âm) tiêu chuẩn, cũng như đĩa trắng CD-R 700MIB (737MB) dung lượng cao hơn (bằng 80 phút nhạc được ghi âm). Hiện nay hầu hết nhà sản xuất đều đã ngưng dần đĩa 650MIB (74-minute) và chỉ sản xuất đĩa 700MIB (80-minute).

Một số ổ đĩa và phần mềm ghi (burning) có khả năng đốt quá (overbuming), nhờ đó chúng ghi dữ liệu từng phần vào vùng dẫn xuất và về cơ bản mở rộng rãnh ghi dữ liệu. Điều này chắc chắn mang rủi ro đến chừng mức mà sự tương thích được chấp nhận. Nhiều ổ đĩa, đặc biệt những cái cũ hơn, không đọc được gần đoạn cuối của đĩa bị đốt quá. Tốt nhất xem xét hình thức này của các CD vượt xung có phần dựa trên thực nghiệm. Vì nó có thể hữu dụng cho các mục đích riêng với ổ đĩa và phần mềm của bạn, nhưng tính có thể thay thế sẽ là vấn đề.

Một số nhà cung cấp bán các đĩa loại 90 phút (790 MiB) và 99 phút (870 MiB) làm cho việc ghi đĩa trở nên dễ dàng hơn.

Phần lớn các ổ đĩa CD-RW tiêu chuẩn đều có thể ghi nhạc xác thực đến 89:59 vào đĩa 90 phút và đĩa CD-R này hoạt động trong những đầu đọc điện tử tự động và tại gia khác nhau.