CN1074533C - 光学头物镜倾斜度测量装置 - Google Patents

Abstract

一种光学头物镜倾斜度测量装置，包括：光源；位于光源和物镜之间、对光源发出的光准直的准直仪；将来自准直仪的光会聚到物镜表面的聚光镜；接收由物镜反射后通过聚光镜的光的光接收元件；位于准直仪和聚光镜之间的光路上，将入射光一部分导向聚光镜而将其余部分光导向光接收元件的光路转换装置。通过检测光源发出的直接照射到光接收元件上的光的位置与经物镜反射后照射到光接收元件上的光的位置之间的差来测量物镜的倾斜度。

Description

光学头物镜倾斜度测量装置

本发明涉及一种用于测量光学头物镜倾斜度的装置，更具体地说，涉及这样一种光学头物镜倾斜度测量装置，该装置利用激光束和电荷耦合器件(CCD)测量并校正物镜的倾斜。

记录在CD播放机(CDP)、视频光驱(VOD)或LD播放机(LDP)中的记录介质上的信息通常用光学头读取。光学头包括：光源；对光源所发出的光线进行会聚的物镜；和通过接收从光学记录介质上反射回来的光来检测误差信号及信息信号的光检测器。

执行机构根据由光检测器检测到的聚焦误差信号或跟踪误差信号驱动物镜。

由于记录在记录介质上代表信号信息的凹坑或磁性区域的尺寸是微米量级，因此，为了将光源发出的光准确地会聚在记录介质的期望的位置上，物镜必须相对于光源发出的光线的光路进行合适地定位。

为此，将物镜安装到执行机构上时，务必对其进行精确地控制。在现有技术中，用光学头物镜倾斜度测量装置来测量物镜的倾斜度，如图1所示。

光学头物镜倾斜度测量装置包括：光源1，荧光屏3和反射镜5。这里，光学头物镜10安装在用于根据检测到的误差信号校正物镜位置的执行机构13上。物镜10包括将光会聚在其焦点上的凸透镜部分11和在凸透镜***的测量物镜倾斜度的平镜部分12。光学头物镜倾斜度测量装置采用具有高发射能量的相干和准直激光束作为光源1。光源1发出的光束2入射到物镜的平镜部分12上。这里，如果物镜10的中心轴平行于光源1发出的光线2的光路，则入射到平镜部分12上的光线2的光路与平镜部分12上反射回来的光线相重合。但如果物镜10相对光源1发出的光束2的行进方向不准直，那么，由物镜10的平镜部分12反射的光束4的光路则不同于入射光束2的光路。

荧光屏3接收物镜10反射回来的光束4，其上面接收光的部分与其周围部分具有不同的亮度。荧光屏3位于光路上，以吸收由物镜10的平镜部分12反射的光束4，确定其参考位置时，要使入射到平镜部分12的光线的光路和由其反射的光路一致。

对荧光屏3上形成的光斑位置进行目测，并相对上述参考位置确定误差是否在允许范围之内。这时，若确定的误差在允许误差范围内，则说明物镜品质较好，否则，物镜品质较差，并重新调整物镜的倾斜状态。

在传统的光学头物镜倾斜度测量装置中，由于是对物镜的倾斜度进行目测，所以会产生观测误差，而且目测需要很长的时间。

为解决上述问题，本发明的目的是提供一种光学头物镜倾斜度测量装置，该装置能快速、准确地测量光学头物镜的倾斜度。

为达到上述目的，所提供的光学头物镜倾斜度测量装置包括：光源；光源和物镜之间的准直仪，该准直仪用以准直光源发出的光；用以将经过准直仪的光会聚在物镜上的聚光镜；用以接收由物镜反射后经过聚光镜的光的光接收元件；以及位于准直仪和聚光镜之间的光路上的光路转换装置，该光路转换装置用于将光源发出的射入该装置中的部分光导向聚光镜，而将其余部分光导向光接收元件。通过检测光源发出直接照射到光接收元件上的光的位置与经物镜反射后射入光接收元件上的光的位置之间的不同来测量物镜的倾斜度。

通过参照附图详细描述本发明的优选实施例，本发明的上述目的和优点会更加清楚。其中：

图1是传统光学头物镜倾斜度测量装置的光路示意图；

图2是根据本发明的优选实施例的光学头物镜倾斜度测量装置的光学结构示意图；和

图3是根据本发明另一优选实施例的光学头物镜倾斜度测量装置的光学结构示意图。

请参看图2，根据本发明的一优选实施例的光学头物镜倾斜度测量装置包括：光源21，准直仪23，聚光镜33，光接收元件35和光路转换装置30。

光源21是相干和准直光源，为具有高发射能量的激光束。光源21可以采用任何激光，但最好使用耗能较小的半导体激光器。

准直仪23位于光源21的光路上，包括至少一个针孔23a和一个准直透镜23b，这两个部件分别用于阻挡光源21发出的发散光束和对发散光束会聚，以及对会聚后的光束准直。

光路转换装置通过透射及反射入射光束完成光束传播路径的转换。即，出自准直仪23的一部分光束向光接收元件35传播，其余部分光束向物镜10传播。

另外，根据光学头物镜倾斜度测量装置光学结构的需要，在准直仪23和光路转换装置30之间还设有反射镜25。

光学头物镜10包括完成普通功能的凸透镜部分11和凸透镜11***的平镜部分12。该物镜由执行机构13支承。

光路转换装置30包括分光镜27和反射镜28。分光镜27由两个直角棱镜组成，反射镜28设在分光镜27一侧。分光镜27在两个直角棱镜的分界面27a上透射并反射入射光线。由分界面27a反射的光线向聚光镜33传播，从分界面27a透射的光线射向反射镜28并全部被反射回分光镜27，再经分界面27a反射后射向光接收元件35。

聚光镜33将经过准直和反射的光束会聚到光学头物镜10的平镜部分12上。另外，聚光镜33将从物镜10的平镜部分12反射回来的光线准直成为平行光。

为了消除入射到物镜10上的不同波长的光产生的不同的反射率对光接收元件35检测到的信号的影响，在聚光镜33和分光镜27之间的光路上还设有一仅允许预定波长的光透射的滤光器31。滤光器31也可以通过在聚光镜33的一面进行镀层处理而与聚光镜33制成一体。

在光接收元件35上，不通过物镜10而直接入射到光接收元件35上的光的位置是通过物镜10入射到光接收元件35上的光的位置的参考位置。另外，光通过聚光镜33入射到物镜10的平镜部分12上并由平镜部分12反射后经分光镜27由光接收元件35接收，接收元件35对所接收的光的位置与参考位置进行比较。光接收元件35最好是电荷耦合器件(CCD)。

如果经光学头物镜10由光接收元件35所接收的光的位置与参考位置的差在允许误差范围内，则物镜10的倾斜度较好，否则，物镜10的倾斜度较差。为能目测确定光接收元件35所接收的光的位置，从光源21发出的光最好是可见光。

图3是说明根据本发明另一个优选实施例的光学头物镜倾斜度测量装置光学结构的示意图。如图3所示，物镜倾斜度测量装置包括：光源21，准直仪23，聚光镜33，光接收元件35和光路转换装置30，这里，与图2中的标号相同的标号代表相同的元件，故省略了对相同元件的详细描述。

根据第二实施例，简化了光路转换装置30的结构。此光路转换装置30包括分光镜27和反射镜29。其中的反射镜29形成在分光镜27的一个侧面上，与分光镜27成为一整体，并反射经准直仪23进入其中的部分光线。如上所述，通过将分光镜27和反射镜29集成在一起简化了物镜倾斜度测量装置的结构。于是，缩短了分光镜27和反射镜29之间光路的长度，从而减少了光损。

光源21发出的光经过准直仪23后变成的平行光一部分经分光镜向光接收元件35传播，其余部分向物镜10传播。经物镜10的平镜部分12反射回的光照射到光接收元件35上的位置与参考位置相比较，其中由光源发出的光直接入射到光接收元件上的位置作为参考位置。通过比较光的位置可以测量出物镜10相对执行机构13的倾斜度。

另外，图3中所述第一实施例中所描述的滤光器31可以安排在分光镜27和聚光镜33之间的光路上，或者镀在聚光镜33的至少一侧面上。

这样，可以快速、准确地测量光学头物镜倾斜度，并对制造过程中光学头物镜在执行机构的安装不当进行调整。

Claims (7)

1、一种光学头物镜倾斜度测量装置，包括：

一光源；

一准直仪，其位于所述光源和所述物镜之间，以对所述光源发出的光进行准直；

一聚光镜，用于将通过所述准直仪的光会聚到所述物镜上；

一光接收元件，用于接收由所述物镜反射后通过所述聚光镜的光；和

一光路转换装置，其位于所述准直仪和所述聚光镜之间的光路上，以将从所述光源入射到该光路转换装置的一部分光导向所述聚光镜，而将其余光导向所述光接收元件，

其中，所述光接收元件接收所述光源发出的被直接导向所述光接收元件的光，和光源发出的经所述物镜反射后射向所述光接收元件的光，通过检测这两束光在所述光接收元件上的位置之间的差来测量所述物镜的倾斜度。

2、如权利要求1所述的光学头物镜倾斜度检测装置，其特征在于，所述光路转换装置包括：

一分光镜，它将射入光路转换装置的一部分光透射，将其余光反射；和

一反射镜，其紧靠所述分光镜设置，用于反射穿过所述分光镜的光。

3、如权利要求1所述的光学头物镜倾斜度测量装置，其特征在于，所述光路转换装置包括：

一分光镜，该分光镜的一侧面镀有用于透射射入光路转换装置的一部分光的反射材料，并反射其余光线，所述反射材料反射所述的透射光。

4、如权利要求1所述的光学头物镜倾斜度测量装置，还包括：

一滤光器，所述滤光器位于所述光路转换装置和所述聚光镜之间的光路上，将光中的可见光部分透射，而阻挡其余部分。

5、如权利要求4所述的光学头物镜倾斜度测量装置，其特征在于，所述滤光器覆在所述聚光镜的至少一侧面上。

6、如权利要求1所述的光学头物镜倾斜度测量装置，其特征在于，所述光源发出的光在可见光谱范围内。

7、如权利要求1所述的光学头物镜倾斜度测量装置，其特征在于，所述光接收元件是光电耦合器件。

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