1、中华人民共和国国家标准信息技术信息交换用一次写入盒式光盘第部分未记录盒式光盘发布实施国家质量技术监督局发布前言本标准等同采用国际标准信息技术信息交换用一次写入盒式光盘第部分未记录盒式光盘是在该国际标准译文的基础上通过对词汇格式进行标准化处理后编制而成的在采用国际标准时更正了原国际标准文本中的一些笔误和错误本系列标准的总标题为信息技术信息交换用一次写入盒式光盘它由以下部分组成第部分未记录盒式光盘第部分记录格式通过制定这项国家标准将使国内光盘的开发生产应用有一个标准规范以促进我国光盘产业的发展本标准的附录附录是提示的附录附录附录是标准的附录本标准由中国航空工业总公司提出本标准由全国信息技术标准化技
2、术委员会归口本标准起草单位北京航空航天大学清华大学本标准主要起草人王睿吕燕伍戎霭伦潘龙法前言国际标准化组织和国际电工委员会形成了一个世界范围内的标准化专门系统和的成员国通过由处理特殊技术活动领域的各个组织所建立的技术委员会来参与国际标准的开发和的技术委员会在共同感兴趣的领域内合作其他与和有联络的官方和非官方国际性组织也参与这项工作在信息技术领域和已建立了一个联合技术委员会被联合技术委员会接受的国际标准草案分送给各成员国表决一个国际标准的发布至少需要的成员国投赞成票国际标准是由信息技术联合技术委员会制定的国际标准的总标题为信息技术信息交换用一次写入盒式光盘它由以下部分组成第部分未记录盒式光盘第部
3、分记录格式附录和附录是本国际标准整体的一部分而附录和附录仅提供信息引言规定了用于信息一次写入多次读出的盒式光盘的特性规定了用于道和扇区物理布局的两种格式纠错码用于记录的调制方式及记录信号的质量以及盘卷和文卷结构的标准组合在一起形成了在数据处理系统之间进行完整的数据交换的标准中华人民共和国国家标准信息技术信息交换用一次写入盒式光盘第部分未记录盒式光盘国家质量技术监督局批准实施范围本标准规定了基本概念的定义性能测试的环境盒式光盘的操作存储环境盘盒和光盘的机械物理特性和几何尺寸信息一次写入多次读出的光学特性和记录特性以便在数据处理系统之间提供物理上的互换性一致性如果一个盒式光盘满足中那些必须遵循的要
4、求规范那么它就符合本标准引用标准下列标准所包含的条文通过在本标准中引用而构成为本标准的条文本标准出版时所示版本均为有效所有标准都会被修订使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性信息技术设备包括电气事务设备的安全信息技术信息交换用一次写入盒式光盘第部分记录格式热处理钢合金钢和锻制不锈钢第部分精制不锈钢定义本标准给出了下列定义盘盒采用说明的第三章中未列入而在本文条款及等处中又引用了因此本标准采用国际标准时补充了相应的国家标准光盘的存放装置保护光盘并且便于光盘交换夹持区夹持设备施加夹持力的盘的环形部分控制道一种信道它包含有媒体参数和用于读写光盘上其他道所必须的格式循环冗余校验一种检测数据错
5、误的方法缺陷管理处理光盘上缺陷区的方法盘片参照平面该平面定义为垂直于理想主轴的平滑平面盘片夹持区在此面此面垂直于旋转轴入射面光束最先照射到的光盘的表面纠错码能纠正数据中某些类型错误的错误检测码格式在媒体上数据排列或布局的方式槽见盘毂盘的中心部件它与驱动器的主轴相互作用提供径向对准中心和夹持力交错分配数据单元的物理次序的过程以使数据免受突发错误的影响台和槽记录信息以前在盘片上形成的沟状物用以确定道的位置槽比台更靠近入射面槽和台成对地形成道标记记录层上由能被光学系统探测到的孔坑泡或任何类型的其他形式组成的形状特征标记图样代表盘上的数据光盘它是能以标记的形式在记录层接受和保留信息的盘片并能用一光束读
6、出盘上信息盒式光盘是包含一个光盘在内的盒式装置记录层盘片上的一层在制造使用时将数据记录在其上或其中里德所罗门码一种检错纠错码它特别适合纠正突发或强相关的错误主轴接触盘片盘毂的光盘驱动器部件衬盘盘的透明层给记录层提供机械保护光束通过它存取记录层上的数据道盘片旋转一周中光束焦点跟踪的轨道道间距在径向测得的两相邻道中心线间的距离概述依照本标准盒式光盘由一个包含光盘的盘盒组成光束用于从盘上写数据或读出数据一张盘可用于单面记录也可用于双面记录光盘插入驱动器后只能对一面进行光学存取若要存取另一面须将光盘从驱动器中取出翻转后再插入驱动器只能单面记录的盘由透明的保护层作为盘基组成它的一面有记录层另一面有盘毂光
7、束通过盘基的在记录层上存取数据双面可记录的盘由两个单面可记录的盘组成而且两个记录层向内组装而成其他结构是允许的但是必须具有同样的光学特性环境测试环境除非特别指定检查盒式光盘是否符合本标准要求的测试和测量时直接包围在光盘卡盒周围的空气环境应满足如下条件温度相对湿度大气压在测试盒式光盘前必须在这一环境下至少放置并保证盒式光盘内外没有发生水汽凝结运行环境用于数据交换的盒式光盘进行运行时直接包围在光盘卡盒周围的空气环境应满足如下条件温度相对湿度湿球温度大气压温度梯度相对湿度梯度空气清洁度办公室环境见附录在盒式光盘上和其内部不允许水汽凝结发生如果盒式光盘在存放运输时的环境超出上面所给的条件时它在使用之前
8、要在运行环境下至少适应在运行环境下从驱动器插入或取出时盒式光盘应有能力经得起以下的热冲击保存环境保存环境是指存放时盒式光盘不用任何附加保护的周围环境短期存放在不超过连续天的存放周期内存放盒式光盘的环境应满足如下条件温度相对湿度湿球温度大气压温度梯度相对湿度梯度空气清洁度办公室环境见附录在盒式光盘表面及其内部不允许水汽凝结发生长期存放超过天以上的存放周期存放盒式光盘的环境应满足如下条件温度相对湿度湿球温度大气压温度梯度相对湿度梯度空气清洁度办公室环境见附录在盒式光盘表面及其内部不允许水汽凝结发生安全要求在信息处理系统中用预定的方式或以任何可预见的方式使用盘盒及其部件要满足的安全要求盘盒的机械特性
9、和尺寸概述盘盒应是一个坚硬的矩形状封闭的保护外壳它应包括一个快门当将其插入驱动器时快门打开读写窗口当将其从驱动器抽出时快门自动关闭读写窗口它还应有定位和识别盘盒的方法并具有写保护孔盘盒的内部尺寸在本标准中没有规定它应由和所允许的盘盒中盘的运动所决定盘盒的构成图盘盒由以下各图示意表示图表示盘毂尺寸图以正等轴测的形式示出盘盒的面合成图并给出从面辨别的主要特征图根据轴和轴交点处的定位孔和参考平面定义盘盒的轮廓图定义建立参考平面的表面和图表面的放大图图定义插槽和制动槽的细节图图定义用于自动控制的夹取槽图定义写保护孔图定义媒体传感孔图定义快门传感凹槽图定义读写光头和电机的进出孔图定义快门开启特征图定义对
10、心柱图定义用户标签区面参考轴和参考平面面和面的相互关系图表示物理互换性的基本特征当盘盒的面朝上时盘片的面朝下就本标准所给出的特征而言盘盒的面和面的情况是等同的因此只给出一个面的描述另一面的情况与所描述的面类似只有在和中所描述的快门和快门起动器的槽在盘盒的两面的情况是不一致的参照轴和盘盒的参照面盘盒的每个面都有一参照面每个参照面包括两个正交的轴和轴用它们表示盘盒的尺寸轴和轴的交点定义定位孔的中心轴从对准孔的中心延伸材料可用任何合适的材料制成盘盒只要使它符合本标准的要求质量没有光盘的盘盒的最大质量应为总体尺寸见图盘盒的总长应为盘盒的顶端到参考轴的距离应为盘盒的底端到参考轴的距离应为盘盒的总宽度应为
11、盘盒的左侧到参考轴的距离应为右侧到参考轴的距离应为盒顶宽度的减少量取决于圆弧半径圆弧的圆心由和决定顶部两端的圆角半径底部两端的圆角半径盘盒的厚度应为盘盒的条棱边倒角为圆弧半径为定位孔见图定位孔的中心与参考轴和的交点一致它应为一个正方形边长为深度为即典型盒壁厚度空腔扩展到盘盒反面的准直孔后导入边的圆形半径最大为准直孔见图准直孔的中心位于参考轴上到参考轴的距离为孔的尺寸应为和孔深度为后面是空腔扩展到盘盒反面的定位孔导入边圆半径为参考平面上的表面见图和图盘盒的一面的参考平面包括该面的四个表面和规定如下两个圆形表面和是以正方形定位孔为中心的一个环形区域它的直径为是以矩形准直孔为中心的一个环形区域它的直
12、径为沿着盘盒的外形轮廓和快门的边缘是两个拉长的平面和的形状是对称的应由两个圆弧区决定其一半径为圆心由和决定其一半径为圆心由和决定在半径为的圆弧的右侧有一个圆弧半径为它的圆心由和决定半径为圆心由和决定一条直的垂线平滑地把弧线与弧线联上的左侧应为圆弧形圆弧半径为其值为圆心由和决定此左侧边界应由两直线连接封闭第一根直线应平滑连接半径为的圆弧和半径为的圆弧第二根直线应从半径为的圆弧的左切线接至它与半径为的圆弧的交点沿面的左侧应有一区域可保护免受快门的损坏为使此区实际宽度最小半径为的圆弧和半径为的圆弧应同心插槽和制动槽特征见图盘盒有两个对称的镶嵌有制动槽特征的插槽该槽长度应宽度为深度为位于从参考平面该槽
13、有一个导入面由和决定尺寸为制动槽切口为半圆其半径为其圆心由和决定夹取槽见图盘盒应有两个对称的夹取槽它们分别到盘盒边缘的深度为其宽度为从盘盒底到槽的上沿应为写保护孔见图面面应各有一个写保护孔盘盒还应包括一个用于开启和关上每个孔的装置位于盘盒的面的左侧在图的间的孔就是盘面的写保护孔盘的保护孔所对应的面应清楚地在盘盒上标出或者是盘的面的写保护装置只能在盘盒的面使用当盘的面不允许写操作时通过整个盘盒的孔应为打开的它的直径应为盘盒的面的保护孔的中心由来决定当允许在盘的面写操作时如上定义的盘盒的面的孔应为关闭典型深度为即为盘盒壁的厚度在这种状态下这个孔在盘盒面的对应位置应关闭并且凹进部分相对于面的参考平面
14、的距离不能超过用于盘的面的写保护孔的直径为它的中心由和来决定媒体传感孔见图应有两组每组含个的媒体的传感孔属于盘面的一排孔在盘盒面的左下角图的之间这些孔应穿透盘盒它的直径为它们的中心位置由见见来决定在某孔的整个深度中直径为的全范围内无障碍物时认为该孔是开启的当盘盒和面的孔均为闭合时盘的面的孔认为是关闭的关闭时的凹进部分相对于参考平面的距离为孔的编号为连续的第一号孔最接近盘盒的左侧边缘按照本标准盒式光盘只用第一和第二号孔其他两个孔应为关闭状态第一个孔的功能是指出盘的基准反射率是高或低见当孔关闭时基准反射为低当它打开时基准反射为高第二个孔的功能是表示装入驱动器的盒式光盘是否能操作当孔被关闭时盒式光盘
15、能操作当它打开时盒式光盘不能操作光学头和电机窗口见图盘盒在每一面都应有一个窗口使得光学头和电机可以在盘上读写数据它的中心位于参照轴的左边参考尺寸为光学头的读写宽度为并且它的高度范围从到它的四个内角的圆半径为电机通道的直径为并且它的中心由和决定快门见图设计要求盘盒使用一个承力弹簧和有选择闩的单向快门当它们关闭时能完全遮盖光学头和电机窗口当快门最小移动时应使窗口至少打开到在中给出的最小窗口尺寸快门在保证整个厚度不超过的情况下应可在盘盒的凹陷区域自由地滑动不论盘盒的方向如何弹簧应有足够的强度以关闭一个自由滑动的快门快门开启的力为快门顶部的右侧有一个导入斜面角度为参考平面到斜面的最近处的距离为快门开启
16、槽见图快门应只有一个槽口以确保驱动器的快门开启器能够在其中开启快门槽口的尺寸如下当快门闭合时用于推动快门使其打开的垂直边应位于距盘盒面上的参照轴为处槽的长度应为并且它的导出斜面的角度为槽的深度为槽到盘盒面的参考平面的宽度应为如果快门插闩被使用盘盒面的参考平面和插闩之间的距离应为快门传感凹槽见图快门传感凹槽是为了保证当盒式光盘插入驱动器后快门能全部打开而设计的因此开口只有在快门全部打开时暴露它的尺寸应为和开口应有一个导出斜面角度为用户标签区见图盘盒的最小用户标签区应为在面为底边该区应凹下它的位置由以下尺寸及它们之间的相互关系来确定见图盘片的尺寸和物理特征盘片的尺寸外径盘片的外径一般为盘盒中的盘运
17、动的容差由和给定厚度盘毂区外面盘片的厚度不能超过夹持区见图该区的外径应为该区的内径应为空白区该区由夹持区的外径和反射区的内径来决定见的从光学头方向看相对于参考平面不应有超过的突起质量盘片的质量不能超过转动惯量盘片的转动惯量不能超过不平衡度盘的不平衡度不能超过轴向偏差当盘片旋转频率达到时记录层的任何一点与沿盘的参考平面的法线方向的标定位置的偏差不应超过用和中定义的光学系统测量偏差记录层与盘的参考平面的标定位置是由盘基的标定厚度和它的折射率确定的轴向加速度沿垂直于盘的参考平面上的任何固定的线在盘的旋转频率为带宽为至条件下记录层加速度不能超过用和中定义的光学系统测量加速度动态径向偏摆当盘的旋转频率达
18、到在盘旋转一周中用光学系统沿着某条固定径向线测量任何信息道距旋转轴的最大距离和最小距离之间的差异不应超过径向加速度在带宽为至之间当盘的旋转频率为时沿着某条固定径向线用光学系统测得的任一信道的加速度不应超过倾角倾角定义为垂直于入射面和垂直于盘的参考平面间的夹角在操作环境下不应超过毫弧度跌落试验盒式光盘应能经受住从一个高的任何平面和任何角落跌落到铺有厚聚乙烯的水泥地板上的冲击盘盒应经受住所有这样的冲击而没有任何功能失效驱动器和盘的接口夹持技术光盘的径向定位应由盘毂的中心孔内的主轴中心决定驱动器主轴的转盘应在夹持区支撑着光盘决定盘盒内盘的轴向位置夹持力是由主轴的磁铁和盘毂的磁性环的相互吸引所产生盘毂
19、的尺寸见图盘毂外部尺寸直径应为盘毂的高度高度应为中心孔的直径中心孔的直径应为直径为的中心孔的顶部高度以盘片的参考平面为准所测得的直径为的中心孔顶部的高度应为直径为的中心长度该长度应为在该中心长度和盘的参考平面之间该孔直径应大于或等于该孔应通过盘基内径为的倒角盘毂中心孔的外倒角的高度应为倒角应为或倒角为具有相应半径的圆弧形外径为的槽在盘毂边的槽高度应为倒角应为或倒角为具有相应半径的圆弧形磁性环的外径该直径应为磁性环的内径该直径应为磁性材料的厚度该厚度应为磁性环的顶部相对于盘的参考平面的位置该位置应为磁性材料磁性材料应为铁素体不锈钢类型或是具有相似磁特性的合适材料夹持力主轴施加的夹持力不应超过盘毂
20、的对心柱见图对心柱定义为这样一个空间在此空间中驱动器主轴在驱动器夹持盘片前能伸进盘毂中心孔并能达到盘毂的最大高度对心柱的尺寸限制了盘片在盘盒中的转动此柱的位置关系到驱动器中准直销和定位销的精确定位和精确匹配它包括了这两个销和盘毂中心之间盘片和盘盒的尺寸容差对心柱底部平面平行于参考平面位于当使用盘片面时的盘盒面的参考平面之上距离为圆柱顶部位于同一参考平面之上距离为圆柱直径为其中心由和的标称值所确定操作状态下盘片的位置见图当盘片是在驱动器内运行时盘片正在使用的记录应在面对光学系统的盘盒参考平面的上方距离平面为并且当旋转轴在直径为的圆内其圆心由和的标称值决定为了保持的旋转频率加在盘上的旋转力矩不应超
21、过图盘毂的尺寸图盘盒概貌图总体尺寸和参考轴图参考平面上的表面和图表面的放大图图插槽和制动槽图夹取槽图写保护孔图媒体传感孔图快门传感凹槽采用说明的此处写为本标准将其更正为图光学头和电机的窗口图快门开启特征图对心柱面用户标签区底面用户标签区面用户标签区图用户标签区盘基特性折射率格式化区内折射率的范围应为厚度格式化区内的盘基厚度为为折射率双折射激光的反馈率定义见附录主要由光束两次通过盘基时盘基的双折射引起当按附录指定的方法测量时在整个操作环境的范围内双折射率不能超过在用户区在导入及导出区记录层的特性除非特别指出否则该项的所有测试应该在特定的条件下完成测试条件概述环境测试环境波长光的偏振圆偏振波长物境
22、的数值孔径透镜口径的填充率为孔径为高斯光束处束径记录层上波阵列的散度盘片的旋转频率盘片的旋转方向从物镜看逆时针向旋转读出条件盘上的标记以恒定光功率读出读操作时的读功率是指在读操作时照射到入射面的光功率它在下列所述区内规定为控制道的相位编码区读功率不超过控制道的标准格式区读功率不应超过控制道的相位编码区中字节所给定的值见的用户区读功率不应超过控制道的标准格式区中字节所给定的值见的写入条件在读功率上叠加光功率脉冲将标记写入盘上脉冲波形见附录写功率是指在用户区写操作时照射到入射面的光功率测试应满足以下两条件之一恒定的脉冲宽度和如同区的字节至或至所给出的对应半径的写功率见的或由区字节给定的恒定写功率和
23、区字节至给定的对应半径的脉宽见的除了半径为或处其他半径处的值应该是线性插值实际功率和脉冲宽度应在选定值的以内所需的功率不能超过式中脉冲宽度用表示并且大于基准反射率概述基准反射率是指在盘的无记录无槽区通过盘基不包括入射面测得的反射率值的值应在之间大致范围是由媒体传感器一号孔给定的高反射至低反射至的标称值规定为控制道的相位编码区的字节和在控制道的标准格式区的实际值基准反射率的实际值的测量应在的至和的条件下进行且应在无记录无槽区进行测量例如格式在偏差检测旗标区的格式在伺服区的特定部分的或伺服区无记录的道中要求在格式化区的任何一点值应在值的内信号的定义在下列条款中的所有信号是指通过光电二极管探测器的电
24、流因此它与投射到检测器上的光功率呈线性关系信号和用作参考信号并定义为是从盘上无记录无槽区上的获得的信号在这些区上测量的反射率为是从无记录的道上所读得的信号的值应为格式如的中的定义格式是指从以低重复频率写入的数据中所获得信号的平均值它间接表达了的比率在区见的字节和区见的字节中规定了它的标称值并通常用来检查用户记录数据的电平当标记通过光束时来自标记的信号在信号电平上被定义为正的或者负的变化见图来自低重复频率标记的负信号来自高重复频率标记的负信号来自低重复频率标记的正信号来自高重复频率标记的正信号图信号的举例说明预记录标记格式和格式预记录标记的特性是不同的规格分别见中的和信号是从以低于的局部重复频率
25、写入的预记录标记上获得的它应在所有道上满足和的信号在区的字节见的给出格式对的要求不适于扇区标记用户写入的数据信号是读出标记信号的峰峰值这些标记是按中给出的细则以低于的局部重复频率写入的并且读出应按给出的细则进行应信号是读出标记信号的峰峰值这些标记是按中给出的细则以低于的局部重复频率写入的并且读出应按给出的细则进行在任何扇区应该窄带信噪比见图在给定的条件下以的频率在用户区写一个道在规定的条件下用频谱分析仪以中心频率带宽读取信号测出处的振幅和噪声窄带信噪比用表示为信号电平噪声电平对于用户区所有道的数据段该信噪比值必须大于注允许用带宽为的频谱分析仪将测量值转化为对应的值也允许读取信道并滤掉预记录数据
26、采用说明此处写为本标准将其更正为图振幅与频率串扰该测试应在用户区以个相邻的未记录道为一组的任何组中进行在中给定的条件下写道在规定的条件下读道道和道道对道或道的串扰应满足对道间距小于见的字节的第位设置为对道间距小于见的字节的第位设置为附录提示的附录办公环境由于盒式光盘的操作模式和构造对光盘驱动器周围和内部的灰尘具有相当的防尘性所以一般没有必要为保持足够低的灰尘浓度而采取特殊的预防措施应尽量避免在高灰尘浓度环境下操作例如在机工车间和施工工地办公环境是指这样的环境工作人员在没有防护措施下在此工作一个整工作日没有暂时的或永久的不舒服感附录提示的附录运输由于运输可能在大范围的温度和湿度变化环境中在世界各
27、地各种时期中以各种运输方式进行不可能对运输或包装条件加以规定包装形式应根据发货方和收货方的协议或者在没有此类协议时由发货方负责它必须考虑到下列危险温度和湿度应设计隔离和包装以便在预计的运输期间保持存储条件冲击负荷和振动避免使盘盒形状变形的机械装卸避免盘盒跌落盘盒应该包装在有足够的减振材料的坚固的盒子内最后的包装盒应该有一个清洁的内部和防止脏物和潮湿侵入的密封结构附录标准的附录双折射测量光学条件光学条件应该如下波长波长与数值孔径之比物镜孔径的填充率光的偏振圆偏振注对一次性写入光盘的双折射做规定的唯一有用值是从盘片返回的非正确向偏振光的光量在本附录中称为测量的建立有两种建立双折射测量的方式在每一种
28、情况下光学系统的设计应该使得从入射面被探测到的反射光为最小以保证不会影响测量的精度第一个测试系统的建立见图图第一种测量的装置从激光二极管发射的光功率是经非偏振光束分束器和偏振光束分束器后光由四分之一波片转变成右旋圆偏振光大约到达盘片如果盘片的反射率是被反射回去由于盘片的双折射反射光由左旋圆偏振光因子和右旋圆偏振光因子组成到达探测器到达探测器对二极管和从强度到电流的转换因子分别是和的值可以由下式估计当时最后一个等式成立在光路中的任何损失可用比值做微调得到补偿校准光学部件使得在不存在双折射的条件下达到最大值而尽量接近于零第二个测试系统的建立见图图第二种测量的装置以此法校准光学部件使得在不存在双折射的条件下达到最大值而为最小值是一个线性起偏器假设所有非偏振光束分束器是分束器在存在双折射的条件下到达的光的数量是到达的光的数量是转换因子被设置为的值从下式估算出校准方法有两种校准方法一是在平行光束中插入一个已知双折射率的样品并调整和以得到所需的值第二种方法是当有一定的双折射存在时降到没有双折射条件时的值的一半应调整和使附录标准的附录写入和擦除脉冲宽度的定义当写入脉冲宽度超过时上升时间和下降时间均应小于当小于时和均应小于写功率读功率上升时间下降时间写脉宽图脉冲形状的定义
