• IIANews微官网
    扫描二维码 进入微官网
    IIANews微信
    扫描二维码 关注微信
    移动客户端
  • English
2025机器人产业趋势论坛报名
传感器

光学拾取头光束系统的自动化测量

  2003年09月13日  

光学拾取头是光盘驱动器中最重要的部件之一,它直接影响到光碟机的读盘性能。本文介绍如何构建低成本自动化视像检测系统,以监测CD和DVD播放机中光学拾取头的激光束质量并纠正元器件的对位。

对于合格的光学拾取头来说,从准直仪透镜出来的光束必须具有很高的质量,因此我们需要测量光束的大小、形状、角度、平行度和光功率分布。利用这些参数可以检查和确定因光学元件或拾取头中这些元件错位引起的误差,这对于在生产中微调拾取头外壳设计和控制拾取头质量非常有用。

根据产品光学拾取头技术规范,我们为测试系统制定了下列标准:


1.应在9秒内完成测试以跟上生产速度;


2.光束变化距离误差测量范围为±12mrad,精度±0.1mrad;


3.平行光束测量范围为±450μm,精度±20μm;


4.X、Y光瞳分布(光功率强度)测量范围为100%,精度±0.5%。

我们利用图像处理技术(包括空间过滤、定量分析和阈值)设计系统测量方法,再通过IMAQ图像驱动器实现。

系统设置

系统主机采用550MHz奔腾Ⅲ处理器,运行Windows NT操作系统,内存128MB。我们将AT-MIO-16E模拟和数字输出用在激光器和二极管上,控制CCD镜头开关和激光器上的电流测量。通过增加一个光学感应装置(OSD)传感器测量光输出强度,光学拾取头中CD和DVD激光器二极管的激光功率能很容易地控制到一定的光功率。

PCI-IMAQ 1407插件式图像采集板从三色索尼XC-ST30CE 1/3??CCD摄像机(752H×582V)中获得光束图像。第一个摄像机中获取的图像用来测量光束大小、光束尺寸和激光器功率分布。对每个光学拾取头来说,光束是一个直径为5.0mm的光圈,测量有效面积的直径就是5.0mm。使用阈值和查找表调整图像的对比度和光亮度,从而确定光束的大小、形状、位置以及灰度级,另外通过测量光束中的水平和垂直像素值还能计算激光功率分布。

再看从第二个摄像头得到的图像,用来测量光束平行度。对图像应用阈值和空间过滤,并连续进行局部分析,然后测量光束高度和宽度以计算出光束的平行度。

从第三个摄像头获取的图像将用于进行阈值与局部分析,以测量光束的角度,光束角度与光束中心坐标有关。我们利用X和Y坐标来计算角度,通过这个方法能够精确地测量角度大小,效果可与人工目检相比。

整个系统只要操作者装上光学拾取头测量程序就开始启动,所有测量数据存在数据库中,并与生产线上的服务器相连,以便于进行工艺监控、跟踪和分析。

测量系统还提供改进的光束灰度测量,可提高测量精度和性能,利用IMAQ Vision开发模块、算法、相似边沿检测等可以识别各种光束灰度。我们还计划将光束角度精度提高到0.03mrad,变化距离误差精度提高到5μm以实现产品质量漂移监控。

作者:Cheng Woon Fai


设备设计工程师


飞利浦公司


Email: @


最新视频
伊顿Bussmann:百年品牌 以创新驱动发展   
欧姆龙光电传感器E3AS | 角度特性演示:高反光不锈钢工件稳定检出   
研祥金码
专题报道
《我们的回答》ABB电气客户故事
《我们的回答》ABB电气客户故事 ABB以电气问题解决专家之志,回答未来之问。讲述与中国用户携手开拓创新、引领行业发展、推动绿色转型的合作故事,共同谱写安全、智慧和可持续的电气化未来。
企业通讯
优傲机器人新品巡展 NVITATION 邀请函
优傲机器人新品巡展 NVITATION 邀请函

优傲机器人将于2025年6月5日在北京亦庄举办新品巡展活动。届时,您将有机会近距离品鉴优傲新品成为首批见证 UR15 中

2025中国智能制造发展论坛报名邀请函
2025中国智能制造发展论坛报名邀请函

6月4日,2025中国智能制造发展论坛聚焦“数智创新赋能产业升级”与“绿色低碳构建可持续生态”双核议题,汇聚政府机构、全

在线会议
热门标签

社区