GB/T 16969-1997 信息技术只读120mm数据光盘(CD-ROM)的数据交换-检测标准-检测项目-北检院

标准中涉及的相关检测项目

《GB/T 16969-1997 信息技术只读120mm数据光盘（CD-ROM）的数据交换》是一份标准文件，规定了关于CD-ROM的技术要求和检测方法。以下是标准中提到的一些相关内容：

检测项目：

光学特性测试：包括反射率、调制度等。
机械几何特性测试：包括光盘厚度、孔直径、外径等。
电气特性测试：如信号质量、信号格式等。
数据完整性测试：确保数据可读且一致。

检测方法：

使用激光反射仪器测量反射率和调制度。
使用测量工具检测光盘的物理尺寸，如卡尺和显微镜。
利用电子测试设备检查信号的电气参数，确保符合信号格式标准。
通过读取设备验证数据完整性，确保CD-ROM上的数据可以准确读取。

涉及产品：

该标准主要涉及120mm只读光盘，也就是通常所称的CD-ROM。光盘种类包括，但不限于，音频CD-ROM、数据CD-ROM及其组合类型。这些光盘广泛应用于音乐、软件、教育、和数据存储等领域。

在工业应用或技术开发过程中，这些检测标准和方法确保CD-ROM的质量和兼容性，为用户提供可靠的产品体验。

GB/T 16969-1997 信息技术只读120mm数据光盘(CD-ROM)的数据交换的基本信息

标准名：信息技术只读120mm数据光盘(CD-ROM)的数据交换

标准号：GB/T 16969-1997

标准类别：国家标准(GB)

发布日期：1997-09-02

实施日期：1998-04-01

标准状态：现行

GB/T 16969-1997 信息技术只读120mm数据光盘(CD-ROM)的数据交换的简介

本标准规定了用于信息处理系统之间进行信息交换和用于信息存储的称为CD-ROM的120mm光盘的特性。GB/T16969-1997信息技术只读120mm数据光盘(CD-ROM)的数据交换GB/T16969-1997

GB/T 16969-1997 信息技术只读120mm数据光盘(CD-ROM)的数据交换的部分内容

GB/T 16969-1997

本标准等同采用国际标准ISO/IEC10149:1995《信息技术只读120mm数据光盘（CD-ROM）的数据交换》。

通过制定本标准，可保证数据的交换，将使我国CD-ROM光盘产业的研究开发、生产、销售及应用有一个标准规范，以保障我国光盘产业的健康发展。在采用国际标准时，更正了原国际标准文本中的些错误，如附录B中的公式和图中的错误，详见采用说明。

本标准的附录 A 至附录 E是标准的附录,附录 F是提示的附录。本标准由中华人民共和国电子工业部提出。本标准由全国信息技术标准化技术委员会归口。本标准起草单位：清华大学、北京航空航天大学。本标准主要起草人：潘龙法、蔡忠平、裴京、杨建东、戎寓伦。539

GB/T16969--1997

ISO/IEC前言

ISO（国际标准化组织）和IEC（国际电工委员会）共同形成了世界性的标准化的专门系统。国家成员体（它们都是ISO或IEC的成员国）通过国际组织建立的各个技术委员会参与制定针对特定技术范围的国际标准。ISO 和IEC 的各技术委员会在共同感兴趣的领域内进行合作。与ISO 和 IEC有联系的其他官方和非官方国际组织也可参与国际标准的制定工作。在信息技术领域内，ISO和IEC建立了-一个联合技术委员会，即ISO/IECJTC1。由联合技术委员会采纳的国际标准草案需分发给国家成员体进行表决。发布项国际标准，按照规程至少需要75%的国家成员体投票费成。

国际标准ISO/IEC10149由欧洲计算机制造商协会（ECMA）起草（作为ECMA-130号文件），并被“信息技术\联合技术委员会ISO/IECJTC1的“信息交换盒式光盘”分会SC23以“快速程序”的特殊形式通过，同时被ISO和IEC的各成员国认可。本第二版替代第一版，第二版对第一版作了技术性的修改。附录A至附录E构成为ISO/IEC10149的一部分，而附录F仅提供参考信息。540

1范围

中华人民共和国国家标准

信息技术只读120mm数据光盘

(CD-ROM)的数据交换

Infornation technology-Data interchange onread-only 120 mm optical data disks(CD-ROM)GB/T16969—1997

idt IS0/IEC 10149:1995

本标准规定了用于信息处理系统之间进行信息交换和用于信息存储的称为CD-ROM的120mm光盘的特性。

本标准所指的光盘是这样一种类型的光盘：在交付用户之前，信息已经录制到盘中，而且是只读的。本标准规定了如下内容：

某些定义、光盘测试要求的环境以及使用和贮存所要求的环境；光盘的机械、物理和尺寸特性：-记录特性、道的格式、检错和纠错字符、信息的编码；信息读出的光学特性。

这些特性是为记录数字数据的道而规定的。根据本标准，光盘也可以具有一个或多个记录有数字音频数据的道，这些道要按照IEC908的规定进行记录。2致性

光盘若符合本标准所有规定的要求，则该光盘与本标准一致。3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的最新版本的可能性。信息交换用只读光盘存储器（CD-ROM）的盘卷和文卷结构GB/T16970—1997信息处理

(idt ISO 9660:1988)

IEC908:1987数字音频光盘系统

4定义

本标准采用下列定义：

4.1音频道audio track

一种信息道，含有数字式编码的音频信息。4.2同心度concentricity

两个圆的圆心必须落在其中的圆形公差带的直径。国家技术监督局1997-09-02批准1998-04-01实施

4.3控制字节control byte

GB/T16969—1997

98字节表中的一个8位字节，该字节加到F，帧上，并含有地址信息。4.4数字数据道digital datatrack按扇区来组织并含有数字式用户数据的信息道。4.5F, 顿 F,-frame

个由24个8位字节构成的信息组，该组由扰频器输出并输入到交叉交错里德-索罗门码（CIRC）编码器中。

4.6 F2顿 F2-frame

个由交叉交错里德-索罗门码(CIRC)编码器输出的32个8位字节构成的信息组。4.7 F:顿 F,-frame

个由F，顿加一个控制字节构成并输入到8至14编码器的信息组，它有33个8位字节。4.8 信息区 information area

在光盘上具有物理道的区域，由导入区、用户数据区和导出区组成。4.9信息道 information track

光盘上含有用户信息汇集的区域。4.10 物理道physical track

光盘每转360°，聚焦光束沿连续螺旋线跟踪走过的一周轨道。4.11径向加速度radial acceleratian在规定的转速下，任一物理道在垂直于光盘旋转轴方向的径向加速度。4.12 径向跳动 radial runout

在旋转一周时测得的某一物理道相对于转轴的最大和最小距离之差值。4.13 区段 section

由98个F：顿构成并含有一完整控制字节表的组。4.14扇区 sector

信息区中数字数据道的最小可寻址单元，能独立于其他可寻址部分存取。4.15用户数据区user data area信息区中容纳用户数据的部分。5环境

5.1测试环境

5.1.1光学头

用于测试的光学头应具有如下特性：波长^：780nm±10 nm

偏振方式：圆偏振

数值孔径：0.45mm士0.01mm

物镜入瞳边缘的光强：大于光强最大值的50%近信息层的光束波前差的均方根值要小于0.07入,其中盘产生的部分要小于0.05入。5.1.2夹持

在一切可行的情况下，盘要用同心的两个圆环夹持，环的内径最小29mm,环的外径最大31mm，夹持力要在1N至2N之间。

5.1.3正常测试环境

除非特别说明，测试光盘是否满足本标准要求，应在下列条件下进行：温度：25℃±10℃

相对湿度：45%~75%

大气压力：96kPa士10kPa

测试前贮存于此环境内：24hmin。不允许盘片出现冷凝现象。

5.1.4特定测试环境

GB/T 16969-1997

在特别说明时，测试应在下列条件下进行：温度：23℃±2℃

相对湿度：45%~55%

大气压力：96kPa士10kPa

测试前贮存于此环境内：24h min.不允许盘片出现冷凝现象。

5.2工作环境

数据交换用的光盘应在下列条件下工作，这些条件应是光盘装入已供电的驱动器中时在光盘外表面测得。

暴露在贮存条件下的光盘，工作之前必须在工作环境中放置至少2h。温度：25℃～+70℃

相对湿度：10%~95%

绝对湿度：0.5gm-3~60.0g·m-3温度骤变：50℃max.

相对湿度骤变：30%max.

不允许盘片出现冷凝现象。

5.3贮存环境

贮存环境是指贮存时盘周围的条件，不允许在盘片上出现冷凝水（见附录F）。温度：-20℃～+50℃

相对湿度:5%~90%

湿球温度：29℃max.

大气压力：75kPa～105kPa

6不可燃性

制造光盘所使用的材料，用火柴的火焰点燃后，在静止的二氧化碳气体中不会继续燃烧。7材料

本标准只规定了盘在信息区使用的材料（见8.6），光盘其余部分可以采用任何材料制作，只要本标准提出的所有规定要求能满足即可。盘的重量应在14g至33g之间。

8机械、物理和尺寸特性

尺寸特性是针对那些与盘的互换性和兼容性有关的参数而规定的，在那些具有设计自由度的地方，仅指出所述部分的功能特征。所附各图总结性地给出了尺寸要求。对于盘的不同部分，从中心孔到边缘逐一介绍。

所有直径都是以中心孔圆心为基准，其他尺寸都是相对于基准面P和Q。图1给出了盘的一部分的剖面。

图2给出了中心孔的边缘放大图。543

GB/T16969—1997

图3给出了盘在信息区的部面放大图。图4给出了外缘区面放大图。

8.1基准面

P基准面是第一基准面，这个面就是夹持区的下表面所在平面（见8.5)。Q基准面是平行于P基准面的平面，该面位于夹持区的上表面高度。8.2中心孔（见图1和图2)

中心孔应为圆柱形，其直径应为：di = 15. 0t1 mm

直径d应在特定测试环境中进行测量。中心孔的底边可有一个倒角，从第一过渡区下表面向上（见8.3），高度可达：h, 0. 1 mm max.

角度为：

Q—45°

或者该边缘可为圆角，半径不超过0.1mm。中心孔的顶部边缘可以存在毛边，允许毛边比第一过渡区上表面超出：h2 0. 2 mm max.

8.3第一过渡区（见图1)

第一过渡区在di和d2之间，

d, = 20+ mm

在这一整个区域，盘的上表面允许比Q基准面低出：h, = 0.2 mm max.

并且盘的下表面可以比P基准面高出：ha = 0.2 mm max.

此外，在下述规定区域：

20 mm

盘的上表面允许比Q基准面低出：h, = 0.4 mm max.

并且允许盘的下表面比P基准面高出：h. = 0. 4 mm max.

8.4夹持区（见图1）

夹持区处在dz的最大值和d.之间，d, - 26 mm max.

d, 33 mm min.

夹持区的下表面平面度应在0.1mm之内,并处于P基准面上，夹持区的上表面应与P基准面相平行，平行度在0.2mm之内，该表面定义为Q基准面。上表面高出P基准面的高度应为：h, = 1.2±o:i mm

8.5第二过渡区（见图1）

第二过渡区处在d和d，之间，

d, =- 44 mm max.

GB/T 16969—1997

在这一区域允许盘的下表面或比P基准面高出：hg = 0. 4 mm max.

或比P基准面低：

h, = 0. 4 mm max.

而且允许盘的上表面或高出Q基准面以上：hro - 0. 4 mm max.

或低于Q基准面以下

h = 0. 4 mm max.

8.6信息区（见图1和图3）

信息区处在d，和ds之间，

ds = 118 mm max.

信息区包含下列区域：

内缓冲区，位于直径d和d之间，d. + 1 mm ≤d, ≤ 46 mm max.该直径尺寸在特定测试环境中进行测试。导入区，位于直径d。和d，之间，d, = 50. 0 -a.4 mm

该直径尺寸在特定测试环境中进行测试。用户数据区，位于直径d，和d。之间，dg = 116 mm max.

该直径尺寸在特定测试环境中进行测试。导出区，位于直径d:和d。之间，dg = (dg + 1 mm)min.

外缓冲区，位于直径d，和ds之间，其中：d,+1 mm≤d,≤118 mm

在直径d.和ds之间光盘要包括（见图3)：透明盘基：

反射层；

保护层，

可选的盘标。

盘标可以延伸超出该区域。

在以P基准面为基准的盘标高度应为h12 = 1. 2 ±0:1 mm

透明盘基的厚度e应为

e=1.2mm±0.1mm

透明盘基的下表面应在P基准面上。透明盘基的折射率应为1.55士0.10透明盘基的双折射以光程差表示(平行光束、圆偏振、垂直入射、双程)应是：100 nmmax.在信息区未记录部分，透明盘基以及反射层在垂直入射和平行光的情况下测得的反射率应为70% min..

光盘以扫描速度转动时，该反射率频率低于100Hz的相对变化应小于3%。这些参数应以5.1.1规定的波长进行测定。545

8.7边缘区（见图1和图4）

边缘区位于直径ds和d1a之间，

GB/T 16969-1997

d= 120.0 mm ± 0.3mm

该直径要在特定测试环境下进行测量。边缘区相对于中心孔之最大内切圆的同心度要在0.2mm之内，光盘下表面处于ds和dn之间的区域，要位于P基准面上，这里d要同时满足下述两个条件：du≥ds

117.7 mm≤d≤118.3 mm

而该区的上表面高出P基准面的高度应等于h12。处于直径dn和d1.之间的区域，盘的下表面允许比P基准面低出：his = 0.1 mm max.

而在盘的上表面则允许比h12高出：hi -- 0.1 mm max.

h13和hu之值应满足下述条件：

(hiz + ha + h1)≤ 1. 5 mm

如图4所示，在这一区域，盘的厚度允许减小到下式所限程度：his -- his = 0. 6 mm min.

8.8附注

在前面几章中所规定的以h，表示的所有高度彼此之间均是独立的。例如，若第一过渡区的上表面低于Q基准面达h3时，并不意味着该区域的下表面比P基准面必然高出达h。再者，当夹持区和信息区的高度和公差（即h，和h12)具有同样数值时，也并非是指它们的实际值必须是相同的。9人射面的机械偏差

下面的要求适用于静止的盘以及按5.1.2要求夹持并以扫描速度旋转的盘。在d。和di之间，信息区的下表面（亦即读出光束的入射面）相对P基准面的偏差不得超过士0.4mm，在整个一周内的均方根值不得超过0.3mm。在直径为2mm的区域内取均值，入射面的法线和P基准面的法线之间形成的角度不得超过0°36°。如果光束沿着P基准面的法线入射，则反射光束沿径向和P基准面的法线之间的偏差不得超过土1°36”。该数值包括了信息层和入射面的平行度的公差。10反射层的偏差

当按5.1.2规定的方法夹持盘片并以扫描速度转动时，反射层的偏差是从光学头看到的反射层相对P基准面（见8.6)的规定位置之间的轴向偏差。因此，这一偏差包括了厚度、折射率和人射面的偏差等三项。这一偏差在d，和ds之间进行测量。a）频率低于500Hz时

反射层的偏差在规定位置的任何一侧不得超过0.5mm，均方根值不得超过0.4mm。反射层沿P基准面的一条固定法线的加速度不得超过10 mm/s2。b）频率超过500Hz时

偏差在规定位置的任何一侧不得超过1 μm。11物理道的几何学要求

11.1物理道的形状

在直径d。和d。之间有物理道，每个道形成360°的连续螺旋线。546

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从光学头方向看，每个物理道含有一系列的凹坑，称为坑点，在坑点之间则是平坦的反射层。编码的信息由坑点长度及坑点间距的不同来表示。坑点的深度要满足12.2的要求。11.2旋转方向

从光学头方向看，盘逆时针方向转动时，物理道向外旋出。11.3物理道间距

螺旋形轨道的间距为1.6μm土0.1μm。11.4扫描速度

在录制过程中扫描速度在1.20m/s至1.40m/s之间，这时信道位传输率为4.3218Mbit/s（见第20章）。当一张盘录制时，这一速度的变化应在士0.1m/s之内。11.5轨道的径向跳动

盘以扫描速度转动时，应满足下列要求：a）频率低于500Hz时

任何物理道的径向跳动，亦即物理道与中心孔之间距离的偏差，峰一蜂值不得超过140um，加速度不得超过0. 4 m/s。

b）频率高于500Hz时

径向道跟踪信号中的噪声是在赖带宽为500Hz至10kHz,径向伺服处于闭环的情况下测定的（该伺服的开环传递函数的零分贝点：200Hz；中低频段和中高频段衔接点为：65Hz和650Hz，见图5)。残余误差信号中噪声的均方根值相当的道跟踪误差，在积分时间为20ms时的值应小于0.03μm。此外，为了避免强单颜噪声干扰，在以带宽为100Hz的扫描滤波器于500Hz至10kHz的范围内进行测量时，上述均方根值应低于0.01μm。12光学读出系统

为了测试12.1至12.6的要求，反射层中的信息要用符合5.1.1要求的光学头产生的光束来读出，光束穿过透明盘基聚焦在反射层上。在读出信息时，扫描的光斑被反射层上的坑点衍射。被衍射回光学系统物镜上的光功率受编码数字信息调制，这一调制的光电流称为高颗(HF)信号。12.1高频信号

高频信号在交流耦合之前进行测量（见图6)。高频信号中出现的最高和最低基频分别是720kHz和196kHz。最高和最低基频的检出电流之峰-一峰值分别以I3和In表示。高频信号中最高电平用Iop表示，这一最高电平是最低基频产生的。高频信号中所包含的信息是以高频信号跨越判定电平I的位置的形式提取出来的。该判定电平I是I,极限值的中值。在相邻的I3和Ip交叉点间，网龈图中有三个菱形。12.2调制幅值

I3、In和Iop应具有如下关系：

12.3对称性

高频信号相对于判定电平Ip的对称性应为：20%

12.4串扰

1100%≤+20%

串扰是光束在处于两个轨道中间和光束处于轨道上的高频信号幅度之比，该比值要小于0.5。547

12.5高频信号质量

12.5.1信道位的位置抖晃

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信道位的位置抖晃（见第19章）引起信道位传输率（见11.4）的频率调制。图7给出了单一调制频率情况下所允许的最大抖见，以时间误差表示。该时间误差应在恒定的扫描速度下测定（见11.4）。12.5.2随机错误规范

如果一个8位字节中有一位或多位是错误的，则认为这一字节是错误的。见图C2，当数据输入到C1解码器时，在1字节延迟之后，若在一顿中存在一个或多个错误字节，则认为是一顿错误。在任取的10s内，平均顿错误率要低于3×10-2。12.5.3突发错误规范

如果一懒输入到C1解码器时，在1字节延迟之后有两个或更多的连续错误字节，则称该顿为不可纠正的。

连续的不可纠正的顿数必须小于7。12.6径向道跟踪信号

扫描光点径向偏离轨道导致衍射图样在盘的径向是不对称的。衍射到物镜光孔两半（位于轨道两）的光强I1和I2之差产生一个伺服信号Is用于径向道跟踪。Is一I1一12是在远场测量的。该伺服信号作15μs时间常数的低通滤波。在图8中给出了道跟踪信号与光点径向位置之间的函数关系。当光点从盘的中心径向外移，在1s的每次正斜率的零点，光点的径向位置都处在轨道的中心。道跟踪信号的这种特点是由坑点的几何形状以及光检出器件的配置所决定的。12.6.1信号幅值

以圆形偏振光测量的道跟踪信号的零点正斜率由下式给出：光束的焦点离轨迹中心的径向偏移为0.1um时Is≤0.070

其中1p在12.1中给出了定义。

在同一张盘上道跟踪信号的幅值偏差不允许超过其平均值的士15%。12.6.2缺陷

缺陷的直径如果不超过下列值则是允许的：气泡：100μm

周围双折射率增加的黑点：200μm周围双折射率不增加的黑点：300pm此外，一条轨道上相邻缺陷之间的距离至少应有20mm。黑点可以是封在盘基中的尘粒，或是反射层里的针孔。

GB/T 16969—1997

保护层

反射层

避明盘基

GB/T16969—1997

图2中心孔详细面图

图3信息区的放大剖面图