专利名称：测试光盘表面机械耐性的设备和方法
技术领域：
本发明涉及光盘表面机械耐性的测试设备和方法，基本上避免了由于相关技术的 限制和缺点而导致的一个或多个问题。 本发明的一个目的是提供一种优选的设备以及方法，此设备的目的是测试光盘表 面耐性的测试参数从而最终提高光盘表面的机械特性。 本发明的另外一个目的是提供一种设备以及此设备使用的方法，此设备可以测试 光盘表面耐性，增加光盘可靠性并降低测试成本。 本发明还有另外一个目的是提供一种设备以及此设备使用的方法，此设备可以通 过设置绝对参考值而快速精确地将次品与优等品分类。 本发明的另外一个目的是产生与实际应用中划痕相类似的划痕，从而提高光盘表面耐性的测试可靠性。 本发明的其他优点、目的和特征一部分将在下面的说明书中来介绍，一部分在本 领域技术人员审阅了下列内容后是显而易见的，或者可以从实践本发明中获知。本发明的 目的和其他优点在本文的结构中也得到了体现，具体件说明书、权利要求书以及附图。
为了完成这些目的和其他优点、达到本发明的目的，正如在本文中体现和详细描述 的那样，本发明提供一种测试光盘表面机械耐性的设备，包括装载待划光盘的转盘，用来旋 转所装载的光盘；和多个磨轮，用于与光盘相接触并产生划痕，当磨轮向光盘上施加预定的 载荷时，在光盘旋转五圈的期间产生划痕，其中所述设备确定光盘是否具有预定的耐性。
根据上述设备，其中，所述设备通过测试划痕光盘的动态特性来判断光盘是否具 有预定的耐性。 根据上述设备，其中，所述设备通过测量划痕光盘的划痕深度来判断光盘是否具 有预定的耐性。 根据上述设备，其中，所述设备通过测量划痕光盘的信号来判断光盘是否具有预 定的耐性。 根据上述设备，其中，通过磨轮施加到光盘上的载荷范围是从0. 5N到16. 2N。 根据上述设备，其中，磨轮是CS-10F， CS-10和CS-17中的任意一种。 在本发明的另外一个方面，提供一种测试光盘表面划痕耐性的方法，通过使用转
盘旋转光盘并由多个磨轮在光盘上产生划痕这样的测试设备来进行测试，该方法包括如下
步骤将磨轮以预定载荷与光盘表面相接触；在光盘旋转五圈的期间保持光盘表面与磨轮
之间的接触，以在光盘表面上产生划痕；以及判断光盘是否具有预定的耐性。 根据上述方法，其中，通过测试划痕光盘的动态特性来判断光盘具有预定的耐性。 根据上述方法，其中，通过测量划痕光盘的信号来判断光盘具有预定的耐性。 根据上述方法，其中，通过测量划痕光盘的划痕深度来判断光盘具有预定的耐性。 根据上述方法，其中，通过磨轮施加到光盘上的载荷范围是从0. 5N到16. 2N。 根据上述方法，其中，磨轮是CS-10F， CS-10和CS-17中的任意一种。 无论是前面的一般介绍还是下面对本发明的详细说明都是示例性和解释性的，它
们都是为了对如权利要求书所述的本发明进一步说明。
下面结合附图，详细说明本发明的目的以充分地了解本发明的目标和优点。
图1示出了本发明的挺度磨损测试设备的示意图； 图2给出了一个流程图，示出的是本发明的测试光盘表面机械耐性的方法；
图3给出了应用本发明的细微划痕测试设备在光盘上产生的预定划痕的图示；
图4的曲线图展示了一组实验数据，它反映了应用本发明在光盘上施加载荷的大 小与产生的划痕的预定深度的关系；禾口 图5为说明根据本发明的测试光盘表面机械耐性的方法的曲线图。
具体实施例方式
下面详细说明本发明的优选实施例，实施例的几个例子显示，可能的话，在所有附图中同样的附图标记用来代表相同或类似的部件。
图1示出的根据本发明的挺度磨损测试设备的示意图。 如图1所示，测试光盘表面机械耐性的设备包括固定待划光盘30的转盘20，用来
旋转光盘30 ;多个垂直于转盘20设置的磨轮IO，它们与光盘30相接触并产生划痕。在磨
轮10向光盘30施加预定载荷的同时光盘30旋转5圈以下，划痕就产生了。 同时，磨轮在CS-IO， CS-10F和CS-17中选择其一。 下面参照
，本发明的测试光盘表面机械耐性的方法。 图2给出了一个流程图，该图示出了一个本发明的测试光盘表面机械耐性的方 法。 如图2所示，首先，将光盘30固定在转盘20上，而后转盘20将跟光盘30—起旋 转(步骤S10)。 随后，磨轮10与旋转着的光盘30相垂直并在上端相接触(步骤S20)。 根据划痕测试方法，光盘30承受垂直方向上的预定载荷，这样，在光盘30和磨轮
10间的接触载荷不断增加。(步骤S30)在光盘30预定的旋转圈数内保持光盘30和磨轮
10间的接触载荷，然后磨轮10向垂直方向移动，并最终离开光盘30(步骤S40)。 如上所述，在旋转的光盘30表面，预定的载荷和与光盘30相接触的基于预定圈数
的磨轮10使得在如图2所示的光盘30表面上产生预定的划痕图案。 如图3所示，在使用了本发明的挺度磨损测试设备后，光盘30的表面会出现预定 的划痕图案，这样划痕的深度就可以得到。 图4显示了一组实验数据，它反映了本发明在光盘30上施加压力的大小与产生划 痕的预定深度的关系。这里，作为试验材料使用了没有涂层的裸碟和带硬涂层的碟。
在图4所示的实验中，如果产生的划痕深度大于2 ii m，这说明在对光盘30进行动 态特性测试的过程中，出现了伺服错误。 那就是说，在测试光盘30的表面耐磨力性时，2 ii m就被作为评价光盘30质量好坏
的绝对参考值。在确定了产生2 ii m深划痕的测试条件为基准测试条件之后，光盘30在此
条件下的表面机械耐性即被测试出，产生划痕的出现率也就被量化了 。 图5所示曲线图说明了本发明的测试光盘表面机械耐性的方法，并且给出了相同
载荷下，磨轮选择CS-IO， CS-10F和CS-17时光盘30上产生划痕的深度。 如图5所示，滚轮10上产生的载荷从0. 5N(50gf)到16. 2N(1650gf)，根据具体磨
轮的种类分别进行了设定。 也就是说，在挺度磨损测试中，使用CS-10F作为磨轮10而同时光盘30只旋转 一圈的条件下，产生2ii m的划痕的载荷范围是0. 5N(50gf)到2. 5N(250gf)，推荐使用 1. 5N(150gf)。 使用CS-10作为磨轮10而同时光盘30只旋转一圈的条件下，产生2 y m的划痕深 度的载荷范围是6. 4N(650gf)到8. 3N(850gf)，推荐使用7. 4N(750gf)。
此外，使用CS-17作为磨轮10而同时光盘30只旋转一周的条件下，产生2iim的 划痕深度的载荷范围是11. 8N(1200gf)到13. 7N(1400gf)，推荐使用13. 2N(1350gf)。
因此，如果磨轮比较柔软，也就是说CS-10F，施加到光盘30表面上的载荷被测出 是O. 5N(50gf)到2. 5N(250gf)，最好量化为1. 5N(150gf);如果磨轮的硬度比较适中，也就是说CS-10，那么施加到光盘30表面上的载荷被测出是6. 4N(650gf)到8. 3N(850gf)，最好 量化为7.4N(750gf);如果磨轮是比较坚硬的，也就是说CS-17，施加到光盘30表面上的载 荷被测出是11. 8N(1200gf)到13. 7N(1400gf)，最好量化为13. 2N(1350gf)。
光盘30与磨轮10之间的接触载荷与测试条件下光盘旋转圈数成比例设定，那么 就可以在光盘30上产生划痕。 此时，通过使用最柔软的磨轮10来降低光盘30的磨损度；通过减少光盘30的旋 转圈数到低于5圈，那么划痕与真实使用中的划痕就非常接近了。这样光盘30表面机械耐 性测试的可靠性就被提高。 换种说法，在实际中光盘30的划痕是在少数几次机会中产生的，相反，磨轮10划 的次数越多，在使用挺度磨损测试设备在光盘30旋转若干圈后产生的划痕也就越多，其与 实际生活中被划伤光盘上的磨损之间的差别也就产生了。 正因如此，通过划痕测试光盘表面的耐性的可靠性就出现了问题。这也是使用传 统技术进行的光盘表面机械耐性的测试中出现的最重要的问题。 根据本发明，由于光盘的旋转数可以最少1圈最多5圈，这取决于测试绝对参考 值。如果光盘表面耐性测试产生的划痕与现实生活中产生的划痕非常相似，那么测试的可 靠性就会被提高。 如上所述，在光盘只转了一圈时，在载荷条件在O. 5N(50gf)到16. 2N(1650gf)导 致划伤2 ii m的情况下，耐性可以在将光盘30与转盘20分离后测试光盘30表面的划痕来 进行。随后就可确定光盘30质量是好或差(步骤S50)。 此后，将另一张待测光盘装到转盘20上，测试条件如上所述重复进行即可。如此
可判断多个光盘使好或是坏。
实用性 正如前面所描述的那样，测试光盘表面机械耐性的设备及方法有如下优点
首先，量化划痕的产生率是为了提高表面的机械特性，这样高密度光盘上的数据 将得到更好的保护。 第二，由于光盘质量测试比较准确且操作较容易，所以光盘的可靠性就被提高了。
第三，在较短时间内可以产生足够多的划痕，这样测试光盘表面机械耐性的测试 时间就被縮短，同时测试成本也相应降低。 对本领域的技术人员而言，显而易见，本发明可以有各种修改和变化。因此，本发 明涵盖所有落入所附权利要求及其等同变换范围内的各种修改和变化。
权利要求
一种测试光盘表面机械耐性的设备，包括装载待划光盘的转盘，用来旋转所装载的光盘；和多个磨轮，用于与光盘相接触并产生划痕，当磨轮向光盘上施加预定的载荷时，在光盘旋转五圈的期间产生划痕，其中所述设备判断光盘是否具有预定的耐性。
2. 如权利要求l的设备，其中，所述设备通过测试划痕光盘的动态特性来判断光盘是 否具有预定的耐性。
3. 如权利要求1的设备，其中，所述设备通过测量划痕光盘的划痕深度来判断光盘是 否具有预定的耐性。
4. 如权利要求l的设备，其中，所述设备通过测量划痕光盘的信号来判断光盘是否具 有预定的耐性。
5. 如权利要求1的设备，其中，通过磨轮施加到光盘上的载荷范围是从O. 5N到16. 2N。
6. 如权利要求1的设备，其中，磨轮是CS-10F， CS-10和CS-17中的任意一种。
7. —种测试光盘表面划痕耐性的方法，通过使用转盘旋转光盘并由多个磨轮在光盘上 产生划痕这样的测试设备来进行测试，该方法包括如下步骤将磨轮以预定载荷与光盘表面相接触；在光盘旋转五圈的期间保持光盘表面与磨轮之间的接触，以在光盘表面上产生划痕；以及判断光盘是否具有预定的耐性。
8. 如权利要求7的方法，其中，通过测试划痕光盘的动态特性来判断光盘具有预定的 耐性。
9. 如权利要求7的方法，其中，通过测量划痕光盘的信号来判断光盘具有预定的耐性。
10. 如权利要求7的方法，其中，通过测量划痕光盘的划痕深度来判断光盘具有预定的 耐性。
11. 如权利要求7的方法，其中，通过磨轮施加到光盘上的载荷范围是从0.5N到 16. 2N。
12. 如权利要求7的方法，其中，磨轮是CS-10F， CS-10和CS-17中的任意一种。
全文摘要
本发明涉及测试光盘表面机械耐性的设备。该设备包括装载待划光盘的转盘，用来旋转所装载的光盘；和多个磨轮，用于与光盘相接触并产生划痕，当磨轮向光盘上施加预定的载荷时，在光盘旋转五圈的期间产生划痕，其中所述设备判断光盘是否具有预定的耐性。本发明还涉及利用所述设备进行测试的方法。
文档编号G01N3/00GK101701889SQ20091015873
公开日2010年5月5日 申请日期2003年7月31日 优先权日2003年3月17日
发明者徐勋, 李昌镐, 郑台熙, 郭锦哲, 金真弘 申请人:Lg电子株式会社