CN101514894B - 一种用于检测激光头准直光的准直仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于检测激光头准直光的准直仪，包括座台、准直仪物镜、光电探测器、与所述座台固定相连的轴向调整机构，所述准直仪物镜与所述光电探测器沿着准直仪物镜轴线方向依次设置在所述座台垂直安装面上，其中，所述准直仪物镜与所述光电探测器之间固定设有一像散元件，本发明解决了现有的准直仪无法对测出激光头在轴向位移问题，可对激光头准直光的平行度和准直度同时进行检测；另外，本发明只是在现有准直仪的基础上加设了一像散元件，因此结构比较简单，且制造方便。

Description

一种用于检测激光头准直光的准直仪

技术领域

本发明涉及一种准直仪，特别涉及用于检测激光头准直光的准直仪，属于激光头检测设备的技术领域。

背景技术

激光头是光驱的心脏，也是最精密的部分，它主要负责数据的读取工作。激光头主要包括：激光发生器、准直镜，半反光棱镜、物镜以及光电二极管这几部分。当激光头读取盘片上的数据时，从激光发生器发出的激光透过半反射棱镜，汇聚在物镜上，物镜将激光聚焦成为极其细小的光点并打到光盘上。此时，光盘上的反射物质就会将照射过来的光线反射回去，透过物镜，再照射到半反射棱镜上。激光头在理想的情况下，从半导体激光发生器反射的发散光经过准直镜后，将出射与准直镜对称轴平行的准直光。该出射的准直光与准直镜对称轴的平行度和其准直度将影响激光头的工作性能。

为了保证激光头的工作性能，通常采用准直仪对激光头准直光进行检测。现有技术中的准直仪包括座台、准直仪物镜、光电探测器、轴向调整机构，所述轴向调整机构固定在所述座台垂直安装面上，与所述光电探测器相连；所述准直仪物镜与所述光电探测器沿着准直仪物镜轴线方向依次固定在所述座台垂直安装面上，该结构的准直仪只能够对准直光的平行度进行检测，不能满足准直度检测的要求。其原因如下：如图1所示，激光头的激光发生器实际发光点C偏离了激光头准直镜的焦点B位置，轴向偏离量为d1，横向偏离量为d2。激光发生器的发散光经过激光头准直镜11后，射出的光为一种既不准直也不平行于对称轴的非准直光。该非准直光进入准直仪的物镜21后，将会聚于并成像在准直仪的光电探测器31上。激光头发出的非准直光在光电探测器上成像的光斑经过准直仪的视频转换功能，显示在显示设备上，而一般准直仪的作用在于把发光点C在横向上的偏离量d2转换成光电探测器的偏离量d3，并把d3转换成显示设备上的d4，发光点C转为成像光斑C1。因此普通准直仪可以直观地显示出激光器的发光点是否存在横向偏离d2。也就是说，通过准直仪可以检测出激光头发出的准直光的传播方向是否与其对称轴相平行，而不能检测激光头准直光的准直度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于检测激光头准直光的准直仪，该准直仪可同时对激光头的平行度和准直度进行检测且结构简单。

为了解决上述技术问题，本发明一种用于检测激光头准直光的准直仪，包括座台、准直仪物镜、光电探测器、与所述座台固定相连的轴向调整机构，所述准直仪物镜与所述光电探测器沿着准直仪物镜轴线方向依次设置在所述座台垂直安装面上，其中，所述准直仪物镜与所述光电探测器之间固定设有一像散元件。

上述一种用于检测激光头准直光的准真仪，其中，所述像散元件为柱面镜，所述柱面镜一面设置在所述镜筒的上端，所述准直仪物镜固定在所述镜筒的下端，所述镜筒通过支架轴向固定在所述座台的垂直安装面上。

采用上述结构的准直仪，由于在普通准直仪的基础上设有一像散元件，该像散元件加入后，使激光头的成像在光电探测器上的成像光斑发生了变化。当激光器发光点不存在轴向偏离量d1时，如图2所示，成像光斑在显示平上只显示成一圆形光斑。当存在轴向偏离量d1时，该成像光斑会变成一长轴为d5的椭圆型且d5的长度与轴向偏离量d1成正比；而d1的偏离方向决定于了该椭圆型光斑长轴的方向，因此，本发明解决了现有的准直仪无法对测出激光头在轴向位移问题，可对激光头准直光的平行度和准直度同时进行检测；另外，本发明只是在现有准直仪的基础上加设了一像散元件，因此结构比较简单，且制造方便。

附图说明

图1是现有技术中准直仪成像原理示意图

图2是本发明中像散元件为柱面镜的使用原理示意图

图3是本发明中像散元件为平板玻璃的使用原理示意图

图4是本发明的结构示意图

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图4所示，为了解决上述技术问题，本发明一种用于检测激光头准直光的准直仪，包括座台1、准直仪物镜2、光电探测器3、固定在座台1上的轴向调整机构4，所述准直仪物镜2与所述光电探测器3沿着准直仪物镜2的轴向依次设置在所述座台1垂直安装面上，准直仪物镜2与座台1固定连接，光电探测器3通过轴向调整机构4与座台1相连，所述准直仪物镜2与所述光电探测器3之间固定设有一像散元件5，通过调节轴向调整机构4，可以使光电探测器3的接收面沿准直仪的光轴方向移动。以保证光电探测器3的接收面与准直仪的最佳像面重合。当激光头准直光沿着图示的A方向入射该准直仪时，通过调整轴向调整机构4，与准直仪相连的显示器将出现不同的成像光斑。所述座台1为一呈反L形的构件，所述座台水平面上设有一通孔11，所述通孔11与光电探测器在同一轴线上，可对光电探测器3上的光斑进行观察。

本发明的测量原理是利用像散元件产生的像散对激光头准直镜焦点附近像散光速轴向不对称性，使激光头准直镜最佳焦点的两边出现像散线，把被测点离焦的变化转变为光斑不同方向的光能的变化，经过光电探测器探测，就可得到离焦量，即激光头的准直度。平行度：出射光的传播方向与激光头的机械轴的重合度或平行度。准直度：出射光是否存在发散性或会聚性，度量指标可以定性为出射光的边缘光线与中心光线是否存在夹角。

所述像散元件5实际上是一种在水平和垂直方向的焦距不同的透镜，如柱面镜，本实施例以柱面镜为例进行说明，描述其使用原理，如图2所示，所述柱面镜通过镜筒6设置在座台1的垂直安装面上，柱面镜一面固定设置在所述镜筒6的上端，所述准直仪物镜2固定在所述镜筒6的下端，所述镜筒6通过支架7轴向固定在所述座台1的垂直安装面上。柱面镜中心与准直仪物镜之间的距离，正比于柱面镜所产生的像散量。换言之，柱面镜中心与准直仪物镜之间的距离越大，则离焦量的可检测范围越大。柱面镜的柱面曲率中心朝向准直仪物镜方向或光电探测器不影响本发明的设计原理，因此，柱面镜的柱面是凹或是凸面同样不影响本发明的设计原理。柱面镜的柱面曲率半径R反比于柱面镜所产生的像散量。换言之，柱面曲率半径越大，可检测的轴向偏移量范围越大，本实施例中所述柱面镜形状不受限制。

像散元件也不限于柱面镜，可倾斜放置的平板玻璃或其他产生像散的光学元件，如图3所示，平板玻璃倾斜的夹角α为35°-55°，夹角α为平板玻璃下表面与准直仪物镜2轴线的夹角。其成像原理与所述柱面镜相同，安装时，将平板玻璃一端固定设置在所述镜筒6的上端，所述准直仪物镜2固定在所述镜筒6的下端，所述镜筒6通过支架7轴向固定在所述座台1的垂直安装面上。像散元件5为平板玻璃，可使成本更加低廉。

本发明的使用原理：如图2所示，在普通准直仪原理的基础上，在准直仪物镜2与光电探测器3之间设一像散元件5。使用时，将激光头置于所述准直仪物镜3下，将激光头发出的准直光沿准直仪物镜2的轴线射入，当激光头的激光器发光点C与激光头物镜的焦点B重合，没有存在上述的轴向偏离量d1时，经过光电探测器3转换后，成会变成一长轴为d5的椭圆型光斑C2。并且d5的长度是根据偏离量d1的像光斑在显示设备上只显示成一圆形光斑C1。当d1存在时，该成像光斑增大而增大；而d1的偏离方向决定了该椭圆型光斑C2长轴的方向，从而即可测得激光头准直光的准直度，再加上准直仪自身的功能，从而可同时测激光头准直光的平行度和准直度。

综上所述，本发明通过在普通准直仪的物镜和光电探测器之间加入像散元件，使成像在显示设备幕上的成像光斑发生与激光器发光点偏离量对应的形状变化；加上本身准直仪的固有功能，使本发明能同时检测出激光器发光点横向和纵向的偏离量。

这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中，因此，本发明不受本实施例的限制，任何采用等效替换取得的技术方案均在本发明保护的范围内。

Claims (2)

1.一种用于检测激光头准直光的准直仪，包括座台(1)、准直仪物镜(2)、光电探测器(3)、与所述座台固定相连的轴向调整机构(4)，所述准直仪物镜(2)与所述光电探测器(3)沿着准直仪物镜(2)轴线方向依次设置在所述座台(3)垂直安装面上，其特征在于，所述准直仪物镜(2)与所述光电探测器(3)之间固定设有一像散元件(5)。

2.如权利要求1所述一种用于检测激光头准直光的准直仪，其特征在于，所述座台(1)上设有镜筒(6)，所述镜筒(6)通过支架(7)轴向固定在所述座台(1)的垂直安装面上；所述像散元件(5)为柱面镜，所述柱面镜一面设置在所述镜筒(6)的上端，所述准直仪物镜(2)固定在所述镜筒(6)的下端。

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