专利名称：硬盘磁头图像捕捉和角度测量装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光学测量技术，尤其是一种可同时实现硬盘磁头图像 捕捉和硬盘磁头的姿态角度测量的装置。背景技术：
硬盘磁头是硬盘信息读写的重要部件。在硬盘磁头的生产过程中，需要
对硬盘磁头的外观进行检查；同时还需要测定硬盘磁头的姿态角度。在现有 技术中，外观检查和姿态角度测定是独立的两个过程，分别采用单独的设备 进行检查、测定；姿态角度的测定采用专用测量设备进行，价格非常昂贵， 体积和重量大，这种姿态角度测量设备无法用来同时捕捉被测硬盘磁头的图 像。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可同时实现硬盘磁头图像捕捉和 硬盘磁头的姿态角度测量的装置。
为解决上述技术问题，本发明提供一种硬盘磁头图像捕捉和角度测量 装置，包括摄像头、分光棱镜和光源；摄像头包括镜头和成像器件，成像器 件、镜头、分光棱镜沿镜头的光轴方向依次排列；光源、分光棱镜的位置关 系为光源发出的光经分光棱镜反射后方向为镜头的光轴方向。
采用本发明硬盘磁头图像捕捉和角度测量装置，在镜头的光轴上将被 测硬盘磁头置于分光棱镜背向镜头的一侧，摄像头可以捕捉到被测硬盘磁头 的图像。测量被测硬盘磁头之前先采用具有测试平面的标准样板对本发明硬 盘磁头图像捕捉和角度测量装置进行标定，在镜头的光轴上将标准样板以测 试平面垂直于镜头光轴的方向置于分光棱镜背向镜头的一侧，光源发出的测 试光经分光棱镜反射到标准样板上，测试平面将测试光反射到成像器件上得 到水平像点(该水平像点位于镜头的光轴上)；再使测试平面与镜头的光轴 之间倾斜己知的角度，测试平面将来自分光棱镜的测试光反射到成像器件上 得到倾斜像点，记录水平像点和倾斜像点二者之间的距离，由于水平像点和
倾斜像点二者之间的距离与测试平面和镜头光轴之间的fi斜角度成线性关
系，由此得到该线性关系的关系参数。测量被测硬盘磁头时，在镜头的光轴
3上将被测硬盘磁头置于分光棱镜背向镜头的一侧，使被测硬盘磁头处于水平 位置(在该位置，镜头的光轴与被测硬盘磁头的光轴重合，无倾斜的硬盘磁 头反射测试光应能在成像器件上得到水平像点)，光源发出的测试光经分光 棱镜反射到被测硬盘磁头上，被测硬盘磁头将测试光反射到成像器件上得到 测试像点，记录水平像点和测试像点二者之间的距离，通过标定过程中得到 的关系参数即可计算得出被测硬盘磁头的倾斜角度。通过绕镜头的光轴旋转
被测硬盘磁头，可以分别得到被测硬盘磁头在纵向和横向的倾斜角度Pitch 值和Roll值。
在此基础上，进一步地
光源和分光棱镜之间可设置聚焦透镜，这样可以改善水平像点、倾斜 像点和测试像点的成像效果，提高测量精度。
作为具体形式，光源可采用激光器；成像器件可采用CCD电荷耦合器件。
本发明的有益效果是可同时实现硬盘磁头图像捕捉和硬盘磁头的姿 态角度测量；结构简单，实施容易，成本低廉，体积小，重量轻。
下面通过具体实施方式
并结合附图，对本发明作进一步的详细说明 图1是本发明一种具体实施方式
的示意图。
具体实施方式
图1示出了本发明的一种具体实施方式
。
如图1所示，该硬盘磁头图像捕捉和角度测量装置包括摄像头l、分光
棱镜4、聚焦透镜9和激光器10 (光源)，标准样板的上表面为测试平面，标 准样板处于位置6时测试平面垂直于镜头3的光轴，标准样板处于位置5时测 试平面与镜头3的光轴之间的夹角为6 (弧度)；摄像头1包括镜头3和CCD电 荷耦合器件2 (成像器件)，CCD电荷耦合器件2垂直于镜头3的光轴，CCD 电荷耦合器件2、镜头3、分光棱镜4沿镜头3的光轴方向(图l中纸面的竖直 方向)依次排列；激光器IO、分光棱镜4和标准样板的位置关系为激光器 10沿图1中纸面的水平方向发出测试光，测试光经分光棱镜4反射后沿镜头3 的光轴友向到达测试平面。 ，
测量被测硬盘磁头之前先采用标准样板对该硬盘磁头图像捕捉和角度 测量装置进行标定，将标准样板置于位置6，激光器10发出的测试光经分光棱镜4反射到测试平面上，测试平面将测试光反射到CCD电荷耦合器件2上
得到水平像点B (水平像点B位于镜头3的光轴上)；再将标准样板置于位置 5，测试平面将来自分光棱镜4的测试光反射到CCD电荷耦合器件2上得到倾 斜像点B，，记录水平像点B和倾斜像点B' 二者之间的距离L，由于水平像 点B和倾斜像点B' 二者之间的距离L与测试平面和镜头3光轴之间的倾斜角 度6成线性关系e = K*L; K为该线性关系的关系参数，由此得到该硬盘磁 头图像捕捉和角度测量装置的K值。
测量被测硬盘磁头时，在镜头3的光轴上将被测硬盘磁头置于分光棱镜 4背向镜头3的一侧，使被测硬盘磁头处于水平位置(在该位置，镜头3的光 轴与被测硬盘磁头的光轴重合，无倾斜的硬盘磁头反射测试光应能在成像器 件上得到水平像点B)，光源10发出的测试光经分光棱镜4反射到被测硬盘 磁头上，被测硬盘磁头将测试光反射到CCD电荷耦合器件2上得到测试像 点，记录水平像点B和测试像点二者之间的距离，通过标定过程中得到的关 系参数K即可计算得出被测硬盘磁头的倾斜角度。绕镜头3的光轴旋转被测 硬盘磁头，可以分别得到被测硬盘磁头在纵向和横向的倾斜角度Pitch值和
歸值o
在CCD电荷耦合器件2上也可以得到被测硬盘磁头的图像。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说 明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领 域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简 单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
权利要求
1、一种硬盘磁头图像捕捉和角度测量装置，其特征在于包括摄像头、分光棱镜和光源；所述摄像头包括镜头和成像器件，所述成像器件、镜头、分光棱镜沿所述镜头的光轴方向依次排列；所述光源、分光棱镜的位置关系为所述光源发出的光经所述分光棱镜反射后方向为所述镜头的光轴方向。
2、 根据权利要求l所述的硬盘磁头图像捕捉和角度测量装置，其特征在于所述光源和分光棱镜之间设有聚焦透镜。
3、 根据权利要求l所述的硬盘磁头图像捕捉和角度测量装置，其特征 在于所述光源为激光器；所述成像器件为CCD电荷耦合器件。
全文摘要
本发明提供一种硬盘磁头图像捕捉和角度测量装置，包括摄像头、分光棱镜和光源；摄像头包括镜头和成像器件，成像器件、镜头、分光棱镜沿镜头的光轴方向依次排列；光源、分光棱镜的位置关系为光源发出的光经分光棱镜反射后方向为镜头的光轴方向。本发明可同时实现硬盘磁头图像捕捉和硬盘磁头的姿态角度测量；结构简单，实施容易，成本低廉，体积小，重量轻。
文档编号G11B5/127GK101483044SQ20091010528
公开日2009年7月15日 申请日期2009年1月23日 优先权日2009年1月23日
发明者欣 周 申请人:科瑞自动化技术(深圳)有限公司