光盤生產(chǎn)原理

光盤生產(chǎn)原理第1頁/共42頁------------光盤------------1.光盤的過去和發(fā)展2.各種各樣的光盤和分類3.結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)過程4.讀盤原理和驅(qū)動器

5.光盤刻錄機和CD-R6.DVD光盤及DVD光驅(qū)7.未來光盤的發(fā)展趨勢第2頁/共42頁1光盤發(fā)展三部曲第一部LD-激光視盤

又稱LCD，直徑較大，為12英寸，兩面都記錄信息,記錄模擬信號。模擬信號經(jīng)過頻率調(diào)制、線性疊加，然后進行限幅放大。限幅后的信號以0.5微米寬的凹坑長短來表示。

第3頁/共42頁光盤發(fā)展三部曲第二部CD-DA激光唱盤

紅皮書（RedBook）標準CD-DA激光唱盤系統(tǒng)首先把模擬的音響信號進行PCM（脈沖編碼調(diào)制）數(shù)字化處理，再經(jīng)過EFM（8~14位調(diào)制）編碼之后記錄到盤上。數(shù)字記錄代替模擬記錄的好處是：對干擾和噪聲不敏感；由于盤本身的缺陷、劃傷或沾污而引起的錯誤可以校正。

第4頁/共42頁光盤發(fā)展三部曲第三部CD-ROM

黃皮書(YellowBook)標準盤上的數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)塊的形式來組織，每塊都要有地址。盤上的數(shù)據(jù)就能從幾百兆字節(jié)的存儲空間上迅速找到。為了降低誤碼率，采用增加一種錯誤檢測和錯誤校正的方案。錯誤檢測采用了循環(huán)冗余檢測碼。第5頁/共42頁光盤的成長歷程20世紀七十年代初，Philips1972.9展示播放電視節(jié)目的光盤系統(tǒng)1978.正是投放市場光盤播放機LV1982CD-DA紅皮書標準數(shù)字聲音1985CD-ROM推向市場，ISO9660標準1986CD-I數(shù)字化文圖聲像動畫等，CD-G靜止圖像和音樂節(jié)目CD-V模擬的電視圖像和數(shù)字化的聲音1992CD-IFMV數(shù)字化電影電視等節(jié)目，OK-CD卡拉OK節(jié)目1993VCD數(shù)字化電影電視節(jié)目第6頁/共42頁各種各樣的光盤1.CD－DA

激光數(shù)字音頻光盤，1981年制定了它的規(guī)范—紅皮書，又稱為CD，CD-DA盤直徑為12厘米，每片盤能播放74分鐘高質(zhì)量的音樂節(jié)目。

第7頁/共42頁各種各樣的光盤2.CD－ROM計算機只讀光盤。1985年制定了它的規(guī)范，主要用于計算機外存儲器，最初CD－ROM只含計算機可讀的文字信息，現(xiàn)在可存儲聲音、圖形、視頻、動畫等。CD－ROM光盤直徑12厘米，容量為650MB。

第8頁/共42頁各種各樣的光盤3.CD－ROM／XA

1998年制定了它的規(guī)范。CD－ROM光驅(qū)在讀混合模式光盤時(同時會有數(shù)據(jù)軌道和音頻軌道的CD稱為混合模式光盤)，如果讀計算機數(shù)據(jù)，就不能回放音樂。XA允許計算機數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù)放在相同的軌道上，所以它能夠在讀計算機數(shù)據(jù)的同時回放音樂。

第9頁/共42頁各種各樣的光盤4.CD－G

又稱卡拉OK盤，1985年出現(xiàn)，它是利用CD唱片上剩余的通道記錄一些簡單的靜止圖形文字(如歌詞等數(shù)據(jù))，可用于卡拉OK。

第10頁/共42頁各種各樣的光盤5.CD－V

帶視頻的激光唱片，1987年出現(xiàn)，它是CD－DA和LD相結(jié)合的產(chǎn)物，同CD－G一樣在影碟機上使用。

第11頁/共42頁各種各樣的光盤6.CD－I

交互式光盤：用于交互式計算機多媒體CD－I系統(tǒng)中。1987年制定了它的規(guī)范，CD－I只能由CD－I播放機播放。

第12頁/共42頁各種各樣的光盤7.CD－R可錄式光盤。1989年制定了它的規(guī)范。它可多次在空余部分寫入數(shù)據(jù)，適合于小規(guī)模單一發(fā)行的CD制品或數(shù)據(jù)備份，資料存檔等。

第13頁/共42頁各種各樣的光盤8.Photo－CD

相片光盤。1992年制定了它的規(guī)范。Photo－CD是專為存儲數(shù)字化的35mm相片設(shè)計的，一張光盤可多次錄入約100張左右的相片，必要時還可以還原成底片。Photo－CD光盤可在CD－I、CD－ROM／XA和Photo－CD播放機上播放。

第14頁/共42頁各種各樣的光盤9.V－CD

是VideoCD的簡稱，意為視頻小型光盤。1993年制定了VCD1.1的標準。1994年又在VCD1.1的基礎(chǔ)上增加了播放控制(屏幕菜單)和高清晰度圖像等功能，制定了VCD2.0標準。VCD標準采用了CD－ROM／XA數(shù)據(jù)格式，因此可在配置了CD－ROM驅(qū)動器的PC基礎(chǔ)上播放，普通的CD唱機增加VCD解碼板也可播放VCD。

VCD盤可連續(xù)播放74分鐘的錄像節(jié)目。其圖像優(yōu)于VHS錄像質(zhì)量，伴音質(zhì)量可達到CD的效果。

第15頁/共42頁各種各樣的光盤10.DVI

數(shù)字電視交互技術(shù)光盤。DVI把高質(zhì)量的聲音和電視圖像以壓縮方式交叉存放在CD－ROM上，這種盤也稱DVI光盤。

第16頁/共42頁各種各樣的光盤11.DVD高密度數(shù)字視盤，1995年統(tǒng)一規(guī)格標準，采用雙面光盤結(jié)構(gòu)，它以單面光盤為基礎(chǔ)，每面的容量為4.7GB，可以播放133分鐘的MPEG2的音視頻。同時DVD具有可變的數(shù)據(jù)傳輸率，對于圖像和聲音的平均傳輸速率為4.69MB／s，文件結(jié)構(gòu)滿足ISO9660，數(shù)據(jù)格式支持CD－ROM／XA標準，采用MPEG2音頻數(shù)據(jù)壓縮標準，PAL分辨率為720×576，25幀／秒，支持杜比AC－3／5.1通道環(huán)繞立體聲技術(shù)，圖像和聲音質(zhì)量更高。向下兼容CD、VCD等光盤。

第17頁/共42頁各種各樣的光盤12.LD

激光視盤，又稱影碟，因此視頻播放機又稱影碟機。視盤的直徑一般為30cm、也有20cm的。根據(jù)其信號錄制方式，LD分為兩種，一種是標準播放視盤(CAV)，這種視盤單面播放時間為30分鐘。另一種是長時間播放視盤(CLV)，其單面播放時間為60分鐘。

第18頁/共42頁各種各樣的光盤13.CD－WORM

一次性寫入的光盤，信息一旦寫入便不能再次修改。但可以象其他CD-ROM盤片一樣，在CD-ROM驅(qū)動器和CD-R驅(qū)動器上被反復(fù)地讀取多次。

第19頁/共42頁各種各樣的光盤14.MOMO是英文Magnet-Optical的縮寫，是指利用激光與磁性共同作用的結(jié)果記錄信息的光磁盤。記錄時在盤的上面施加磁場，而在盤下面用激光照射。磁場作用于盤面上的區(qū)域比較大，而激光通過光學系統(tǒng)聚焦于盤面的光點直徑只有1～2微米。在受光區(qū)域，激光的光能轉(zhuǎn)化為熱能，并使磁性層受熱而變的不穩(wěn)定，即變的易受磁場影響。這樣，在直徑只有1～2微米的極小區(qū)域內(nèi)就可記錄下一個單位的信息。MO的缺點是不能用普通CD-ROM驅(qū)動器讀出。

第20頁/共42頁各種各樣的光盤15.CD-RW

在1995年4月，飛利浦公司提出了與CD-ROM和CD-R兼容的相變型可擦寫光盤驅(qū)動器CD-E（CDErasable）。1996年10月，Philips、Sony、HP、Mitsubishi和Ricoh五家公司共同宣布了這一新的可擦寫CD標準，并將CD-E更名為CD-RW（CD-ReWritable)。

CD-RW是一個已經(jīng)得到眾多公司和用戶普遍支持的可擦寫光盤標準。由于CD-RW仍沿用了CD的EFM調(diào)制方式和CIR檢糾錯方法，CD-RW盤與CD-ROM盤具有相同的物理格式和邏輯格式。

第21頁/共42頁紅黃綠橙白藍皮書紅皮書CD-DA音樂節(jié)目74分鐘黃皮書CD-ROM文圖聲像等多媒體節(jié)目650M綠皮書CD-I文圖聲像等多媒體節(jié)目760M橙皮書CD-R讀寫文圖聲像等多媒體節(jié)目白皮書Video-CD影視節(jié)目70分鐘(MPEG-I)紅皮書+CD-V模擬電視數(shù)字聲音5-6分鐘電視20分鐘聲音藍皮書LD影視節(jié)目200分鐘直徑12英寸第22頁/共42頁光盤結(jié)構(gòu)盤片

標準的CD-ROM盤片直徑為120毫米（4.72英寸），中心裝卡孔為15毫米，厚度為1.2毫米，重量約為14~18克。

CD-ROM盤片的徑向截面共有三層：（1）聚碳酸酯(Polycarbonate)做的透明襯底；（2）鋁反射層；（3）漆保護層；

CD-ROM盤是單面盤，不做成雙面盤的原因，不是技術(shù)上做不到，而是做一片雙面盤的成本比做兩片單面盤的成本之和還要高。激光束必須穿過透明襯底才能到達凹坑，讀出數(shù)據(jù)。

第23頁/共42頁光盤結(jié)構(gòu)光道

物理光道是指360°一圈的連續(xù)螺旋形光道。含有信息的光道稱為信息光道（InformationTrack）。每條信息光道可以是物理光道的一部分，或是一條完整的物理光道，也可以是由許多物理光道組成。

含有用戶數(shù)字數(shù)據(jù)的信息光道稱為數(shù)字光道，記為DDT(DigitalDateTrack)含有音響信息的光道稱為音響光道，記為ADT(AudioTrack)。

所有含有數(shù)字數(shù)據(jù)的信息光道都要用扇區(qū)來構(gòu)造，而一些物理光道則可以用來把信息區(qū)中的信息光道連接起來。

第24頁/共42頁光盤結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

CD-ROM盤區(qū)劃分為三個區(qū)：

導入?yún)^(qū)有一條導入光道（Lead-inTrack）導出區(qū)有一條導出光道（Lead-outTrack）

用戶數(shù)據(jù)記錄在用戶數(shù)據(jù)區(qū)中的信息光道上

第25頁/共42頁光盤的生產(chǎn)

CD-ROM的復(fù)制可以簡單地分為五個環(huán)節(jié)：

（1）預(yù)制主片；（2）制主片；（3）電鑄；（4）復(fù)制；（5）印刷和包裝。

第26頁/共42頁光盤的生產(chǎn)1.預(yù)制主片

（1）預(yù)制：將CD-ROM節(jié)目的程序和數(shù)據(jù)，利用預(yù)制作軟件，在硬盤上按CD-ROMISO9660格式模擬生成映像文件。該映像文件模擬真實的CD-R盤的文件和目錄結(jié)構(gòu)。

（2）優(yōu)化、測試：用CD-R制作軟件，存取CD-ROM映像文件，同存取CD-ROM盤片上一樣。對CD-ROM的程序和數(shù)據(jù)進行測試和優(yōu)化，使最頻繁存取的文件放在“盤片”的最前端。

（3）刻錄：將生成好的CD-ROM映像文件，利用刻錄軟件刻錄到CD-R盤片上去。第27頁/共42頁光盤的生產(chǎn)2.制主片

將經(jīng)過處理后的CD-R盤上的數(shù)據(jù)，記錄在玻璃盤上的過程。

最常用的是感光性樹脂系統(tǒng)。這種方法是將感光性樹脂用于一個經(jīng)特殊處理的玻璃基片上，以制出一個玻璃主片。

感光性樹脂通常都是由一個旋轉(zhuǎn)涂膜系統(tǒng)以大約1／8微米―比人的頭發(fā)細640倍的厚度涂上去的。在一個螺旋形軌道上，激光束記錄儀使部位感光性樹脂在藍光下曝光，這樣就生成了光盤的具體內(nèi)容。玻璃母盤用化學顯像藥水來進行顯影。感光性樹脂上曝光部分被腐蝕掉以后，就在抗蝕性的表面上形成了微小的凹點。

經(jīng)過顯影之后，在感光性樹脂表面蒸敷上一層金屬膜（通常是銀），以便其后玻璃主片電鑄時有一個導電的表面。第28頁/共42頁光盤的生產(chǎn)3.電鑄

電鑄的最終目的是產(chǎn)生用于復(fù)制CD的金屬模子(子盤)。在制作玻璃主片的這一過程中，由于有一層銀膜而導電的主片，浸浴在含有鎳離子的電解質(zhì)溶液里。使其通電后，帶有光盤映像的玻璃主片上的曝光區(qū)域不斷吸引鎳離子。鎳層不斷加厚，并與曝光后的感光樹脂表面上腐蝕出的凹點和臺面（凹點之間的部分）的輪廓一致。

最終形成一厚且堅固的鎳片，其金屬表面上留下與光盤完全相反的印膜。這一金屬片稱為金屬主片或“父片”（Father）。

它將被用于生成另外兩個金屬片，分別稱為“母片”（Mother）和“模片”（Stamper）（子盤）。母片是由父片而來的，而模片（子盤）是由母片而來，每一片是另外一片的相反呈像。

模片（子盤）是金屬主片的完全復(fù)制品，也是這一生產(chǎn)階段的最終產(chǎn)品。通過金屬模片（子盤）將進行塑料CD復(fù)制品的大規(guī)模生產(chǎn)。第29頁/共42頁光盤的生產(chǎn)4.復(fù)制

生產(chǎn)CD-ROM成品的第一步，是將數(shù)據(jù)從模片上轉(zhuǎn)移到塑料基片上。一個高精度的注塑模具將光學等級的塑料所制成的融化樹脂注入模具空腔。模具的一面是模片。這一過程只需要幾秒鐘，其產(chǎn)品是一個其中一面印有點的輪廓清晰的塑料盤。其后塑料盤載有數(shù)據(jù)的一面要鍍上一層極薄純鋁，這是為了形成一個讀出盤上數(shù)據(jù)所必須的反光表面。典型的給盤鍍金屬的方法是濺鍍（Sputtering）。生產(chǎn)的最后一步是在鋁表面再加上一層堅固的漆膜。這一層漆保護鋁膜不會被劃傷，不會氧化，并可作為標簽印刷的工作表面。第30頁/共42頁光盤的生產(chǎn)5.印刷和包裝絲網(wǎng)印刷是最常使用的方法。它是將圖片轉(zhuǎn)換為一張有孔的網(wǎng)，墨通過網(wǎng)附著在盤上。這一過程與蠟紙印刷相似。

膠版印刷使用墨滾及印刷臺轉(zhuǎn)換圖片。這一方法在傳統(tǒng)商業(yè)印刷中使用廣泛，現(xiàn)在也用于光盤商標的印刷。膠版印刷進行圖片翻版時可以取得更高質(zhì)量的分辨率，它優(yōu)于絲網(wǎng)印刷的地方是可以印刷增強的四色圖片及其他的復(fù)雜圖形。

印刷之后，光盤或是自動或手工進行包裝。塑料盒子是CD-ROM使用最多、最普遍的包裝方法。

其他被普遍使用的包裝方法：（1）輕型包裝（2）透明塑料套（3）有益環(huán)保的紙板質(zhì)地的盒子

第31頁/共42頁光盤生產(chǎn)的價錢對于制作500張以上的業(yè)務(wù)