JPH07302441A - 溝形状測定装置 - Google Patents
溝形状測定装置Info
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- JPH07302441A JPH07302441A JP11428194A JP11428194A JPH07302441A JP H07302441 A JPH07302441 A JP H07302441A JP 11428194 A JP11428194 A JP 11428194A JP 11428194 A JP11428194 A JP 11428194A JP H07302441 A JPH07302441 A JP H07302441A
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- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 41
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 9
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 光センサ面上の受光感度のバラツキを少なく
し、溝形状を高精度に且つ迅速に測定することができる
溝形状測定装置を提供すること。 【構成】 光ディスク51の溝形状測定ポイント52A
にレーザビームLBを照射して得られる0次,1次,2
次の各回折光K0 ,K1 ,K2 を受光する光センサ60
〜62と、この光センサ出力a〜cから溝形状を算出す
る溝形状算出部70とを備え、1次,2次の各光センサ
61,62に、最適検出位置を設定する検出位置調整部
12,13を装備し、この各検出位置調整部12,13
を制御する光センサ位置制御回路1を設け、この光セン
サ位置制御回路1に、制御信号を算定するに必要な−1
次回折光K-1の位置情報を捕捉する−1次回折光用の位
置検出機構(主要部:楕円面ミラー11)を併設したこ
と。
し、溝形状を高精度に且つ迅速に測定することができる
溝形状測定装置を提供すること。 【構成】 光ディスク51の溝形状測定ポイント52A
にレーザビームLBを照射して得られる0次,1次,2
次の各回折光K0 ,K1 ,K2 を受光する光センサ60
〜62と、この光センサ出力a〜cから溝形状を算出す
る溝形状算出部70とを備え、1次,2次の各光センサ
61,62に、最適検出位置を設定する検出位置調整部
12,13を装備し、この各検出位置調整部12,13
を制御する光センサ位置制御回路1を設け、この光セン
サ位置制御回路1に、制御信号を算定するに必要な−1
次回折光K-1の位置情報を捕捉する−1次回折光用の位
置検出機構(主要部:楕円面ミラー11)を併設したこ
と。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、溝形状測定装置にかか
り、特に光ディスクの溝形状を測定する溝形状測定装置
に関する。
り、特に光ディスクの溝形状を測定する溝形状測定装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の溝形状測定装置は、特開昭61−
945号公報や特開昭61−947号公報等で示されて
いるように、光ディスクの溝パターン上にレーザビーム
を照射し、溝パターンによる0次,1次,2次の回折光
をパターン面上の溝形状を測定ポイントとの相対位置が
固定された光センサにて受光し、各回折光の回折光比か
ら溝形状を測定するという構成になっていた。
945号公報や特開昭61−947号公報等で示されて
いるように、光ディスクの溝パターン上にレーザビーム
を照射し、溝パターンによる0次,1次,2次の回折光
をパターン面上の溝形状を測定ポイントとの相対位置が
固定された光センサにて受光し、各回折光の回折光比か
ら溝形状を測定するという構成になっていた。
【0003】図2に従来例を示す。
【0004】この図2において、光ディスク51の溝パ
ターン53上の溝形状測定ポイント52にレーザビーム
LBを照射し、溝パターンによる回折光の内の0次,1
次,2次の各回折光K0 ,K1 ,K2 を各々光センサ6
0,61,62にて受光し、また、−1次回折光K-1は
位置検出センサ59にて受光するように構成されてい
る。
ターン53上の溝形状測定ポイント52にレーザビーム
LBを照射し、溝パターンによる回折光の内の0次,1
次,2次の各回折光K0 ,K1 ,K2 を各々光センサ6
0,61,62にて受光し、また、−1次回折光K-1は
位置検出センサ59にて受光するように構成されてい
る。
【0005】また、この図2において、符号70は溝形
状算出部を示す。この溝形状算出部70は、まず、−1
次回折光K-1を受光した位置検出センサ59が出力する
位置検出信号gを用いて回折角θ1 を特定し、この回折
角θ1 から公知の方法にて溝ピッチを算出する。次に、
0次回折光K0 を受光した光センサ60が出力する検出
信号aと,1次回折光K1 を受光した光センサ61が出
力する検出信号bと,2次回折光K2 を受光した光セン
サ62が出力する検出信号cとを用いて、1次回折光比
および2次回折光比を求め、これらの算出データに基づ
いて公知の方法にて溝形状を算出するようになってい
る。
状算出部を示す。この溝形状算出部70は、まず、−1
次回折光K-1を受光した位置検出センサ59が出力する
位置検出信号gを用いて回折角θ1 を特定し、この回折
角θ1 から公知の方法にて溝ピッチを算出する。次に、
0次回折光K0 を受光した光センサ60が出力する検出
信号aと,1次回折光K1 を受光した光センサ61が出
力する検出信号bと,2次回折光K2 を受光した光セン
サ62が出力する検出信号cとを用いて、1次回折光比
および2次回折光比を求め、これらの算出データに基づ
いて公知の方法にて溝形状を算出するようになってい
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、溝パタ
ーンのピッチによって各回折光の回折角は変化するた
め、異なるピッチの溝パターン形状を測定する場合、光
センサ面上での角回折光の受光位置が変化し、光センサ
面上の受光感度のバラツキが影響して、正確に各回折光
の光量を検出できないため精度よく溝形状を測定できな
いという不都合が生じていた。
ーンのピッチによって各回折光の回折角は変化するた
め、異なるピッチの溝パターン形状を測定する場合、光
センサ面上での角回折光の受光位置が変化し、光センサ
面上の受光感度のバラツキが影響して、正確に各回折光
の光量を検出できないため精度よく溝形状を測定できな
いという不都合が生じていた。
【0007】更に、所望するピッチ範囲で各回折光の回
折角が光センサの受光面で受光できる以上に変化する場
合、その都度、各回折光を受光する光センサの受光位置
を調整する必要があり手間がかかるという欠点があっ
た。
折角が光センサの受光面で受光できる以上に変化する場
合、その都度、各回折光を受光する光センサの受光位置
を調整する必要があり手間がかかるという欠点があっ
た。
【0008】
【発明の目的】本発明は、かかる従来例の有する不都合
を改善し、とくに光センサ面上の受光感度のバラツキを
少なくし、溝形状を高精度に且つ迅速に測定することが
できる溝形状測定装置を提供することを、その目的とす
る。
を改善し、とくに光センサ面上の受光感度のバラツキを
少なくし、溝形状を高精度に且つ迅速に測定することが
できる溝形状測定装置を提供することを、その目的とす
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明では、等ピッチで
溝パターンが形成された光ディスクのパターン面上の溝
形状測定ポイントに対しレーザビームを照射する光学系
と、このレーザビームの0次,1次および2次の各回折
光を各々受光する複数の光センサと、この光センサから
の光検出信号から溝形状を算出する溝形状算出部とを備
えている。1次および2次の各回折光受光用の複数の光
センサには、当該各光センサの最適検出位置を設定する
複数の検出位置調整部が併設されている。また、この各
検出位置調整部には、所定の最適位置設定制御信号を出
力する光センサ位置制御回路部が連結装備されている。
溝パターンが形成された光ディスクのパターン面上の溝
形状測定ポイントに対しレーザビームを照射する光学系
と、このレーザビームの0次,1次および2次の各回折
光を各々受光する複数の光センサと、この光センサから
の光検出信号から溝形状を算出する溝形状算出部とを備
えている。1次および2次の各回折光受光用の複数の光
センサには、当該各光センサの最適検出位置を設定する
複数の検出位置調整部が併設されている。また、この各
検出位置調整部には、所定の最適位置設定制御信号を出
力する光センサ位置制御回路部が連結装備されている。
【0010】そして、この光センサ位置制御回路部に連
結して、駆動制御信号を算定するに必要な−1次回折光
の位置情報を検出し出力する−1次回折光用の位置検出
機構を併設する、という構成を採っている。これによっ
て前述した目的を達成しようとするものである。
結して、駆動制御信号を算定するに必要な−1次回折光
の位置情報を検出し出力する−1次回折光用の位置検出
機構を併設する、という構成を採っている。これによっ
て前述した目的を達成しようとするものである。
【0011】
【作 用】まず、光ディスク51の溝形状測定ポイント
52Bに照射されたレーザビームLBは、溝パターン5
3によって回折する。この内、−1次回折光K-1は、一
方の焦点を溝形状測定ポイント52Aとし他方の焦点5
2Bの近傍に位置センサ59がくるように設置した楕円
面ミラー11で他方の焦点52Bに向けて反射され、位
置検出センサ59に入射する。この位置検出センサ59
は、受光した−1次回折光K-1の位置検出信号dを出力
する。
52Bに照射されたレーザビームLBは、溝パターン5
3によって回折する。この内、−1次回折光K-1は、一
方の焦点を溝形状測定ポイント52Aとし他方の焦点5
2Bの近傍に位置センサ59がくるように設置した楕円
面ミラー11で他方の焦点52Bに向けて反射され、位
置検出センサ59に入射する。この位置検出センサ59
は、受光した−1次回折光K-1の位置検出信号dを出力
する。
【0012】光センサ位置制御部1は、位置検出信号d
から楕円面ミラー11の長軸と−1次回折光K-1となす
角θ4 を求め、続いて回折角θ1 を算出する。
から楕円面ミラー11の長軸と−1次回折光K-1となす
角θ4 を求め、続いて回折角θ1 を算出する。
【0013】次に、回折角θ1 から溝パターン53のピ
ッチを算出し、更に制御信号e,fを出力して位置調整
部12,13を駆動し、ピッチにあった最適位置まで光
センサ61,62を移動する。
ッチを算出し、更に制御信号e,fを出力して位置調整
部12,13を駆動し、ピッチにあった最適位置まで光
センサ61,62を移動する。
【0014】光センサ60,61,62は、各々0次,
1次,2次の各回折光K0 ,K1 ,K2 を受光し、検出
信号a,b,cを出力する。そして、この各検出信号
a,b,cから、前述した光センサ位置制御回路部1
は、1次,2次の各回折光比を算出し公知の方法にて溝
形状を算出する。
1次,2次の各回折光K0 ,K1 ,K2 を受光し、検出
信号a,b,cを出力する。そして、この各検出信号
a,b,cから、前述した光センサ位置制御回路部1
は、1次,2次の各回折光比を算出し公知の方法にて溝
形状を算出する。
【0015】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1に基づいて説
明する。ここで、前述した従来例と同一の構成部材につ
いては同一の符号を用いるものとする。
明する。ここで、前述した従来例と同一の構成部材につ
いては同一の符号を用いるものとする。
【0016】この図1に示す実施例は、レーザビームL
Bを光ディスク51の溝形状測定ポイント52Aに照射
することにより得られる0次回折光K0 と1次回折光K
1 と2次回折光K2 とを各々受光し検出信号a,b,c
を出力する光センサ60,61,62と、検出信号a,
b,cから1次,2次回折光比を算出し溝形状を求める
溝形状算出部70を備えている。
Bを光ディスク51の溝形状測定ポイント52Aに照射
することにより得られる0次回折光K0 と1次回折光K
1 と2次回折光K2 とを各々受光し検出信号a,b,c
を出力する光センサ60,61,62と、検出信号a,
b,cから1次,2次回折光比を算出し溝形状を求める
溝形状算出部70を備えている。
【0017】また、前述した溝形状測定ポイント52A
を一方の焦点とし前述したレーザビームLBの−1次回
折光K-1のみを反射する大きさの楕円面ミラー11と、
この楕円面ミラー11の他方の焦点52Bの近傍で当該
焦点52Bを含まない位置に配置された−1次回折光K
-1の位置検出センサ59と、この位置検出センサ59の
出力する−1次回折光K-1の位置検出信号yから前述し
た−1次回折光K-1の回折角θ1 を算出し更に溝パター
ン53のピッチを求め、前述した1次,2次回折光
K1 ,K2 を受光する光センサ61,62の最適位置を
検出し制御信号e,fを出力する光センサ位置制御回路
部1とを備えている。
を一方の焦点とし前述したレーザビームLBの−1次回
折光K-1のみを反射する大きさの楕円面ミラー11と、
この楕円面ミラー11の他方の焦点52Bの近傍で当該
焦点52Bを含まない位置に配置された−1次回折光K
-1の位置検出センサ59と、この位置検出センサ59の
出力する−1次回折光K-1の位置検出信号yから前述し
た−1次回折光K-1の回折角θ1 を算出し更に溝パター
ン53のピッチを求め、前述した1次,2次回折光
K1 ,K2 を受光する光センサ61,62の最適位置を
検出し制御信号e,fを出力する光センサ位置制御回路
部1とを備えている。
【0018】更に、制御信号e,fによって前述した1
次,2次回折光K1 ,K2 を受光する光センサ61,6
2の位置を各々最適位置に調整する位置調整部12,1
3とを含んで構成される。その他の構成は前述した従来
例と同一となっている。
次,2次回折光K1 ,K2 を受光する光センサ61,6
2の位置を各々最適位置に調整する位置調整部12,1
3とを含んで構成される。その他の構成は前述した従来
例と同一となっている。
【0019】次に、上記実施例の各部および全体の動作
を説明する。
を説明する。
【0020】まず、光ディスク51の溝形状測定ポイン
ト52Bに照射されたレーザビームLBは、溝パターン
53によって回折する。
ト52Bに照射されたレーザビームLBは、溝パターン
53によって回折する。
【0021】−1次回折光K-1は、一方の焦点を溝形状
測定ポイント52Aとし他方の焦点52Bの近傍に位置
センサ59がくるように設置した楕円面ミラー11で他
方の焦点52Bに向けて反射され、位置検出センサ59
に入射する。この位置検出センサ59は、受光した−1
次回折光K-1の位置検出信号yを出力する。
測定ポイント52Aとし他方の焦点52Bの近傍に位置
センサ59がくるように設置した楕円面ミラー11で他
方の焦点52Bに向けて反射され、位置検出センサ59
に入射する。この位置検出センサ59は、受光した−1
次回折光K-1の位置検出信号yを出力する。
【0022】光センサ位置制御部1は、位置検出信号y
から楕円面ミラー11の長軸と−1次回折光K-1となす
角θ4 を求め、更に次式を用いて回折角θ1 を算出す
る。
から楕円面ミラー11の長軸と−1次回折光K-1となす
角θ4 を求め、更に次式を用いて回折角θ1 を算出す
る。
【0023】θ1 =180−θ0 −COS-1Z0
【0024】但し、Z0 =Z1 /Z2 Z1 =〔2Γ1 Γ2 −(Γ1 2 +Γ2 2)COSθ4 〕 Z2 =〔Γ1 2 +Γ2 2−2Γ1 Γ2 COSθ4 〕 θ0 :レーザビームと楕円面ミラーの長軸とのなす角 Γ1 :楕円面ミラーの長径 Γ2 :楕円面ミラーの両焦点間の距離の半分
【0025】次に、回折角θ1 から公知の方法にて溝パ
ターン53のピッチを算出し、更に制御信号e,fを出
力して位置調整部12,13を駆動し、ピッチにあった
最適位置まで光センサ61,62を移動する。
ターン53のピッチを算出し、更に制御信号e,fを出
力して位置調整部12,13を駆動し、ピッチにあった
最適位置まで光センサ61,62を移動する。
【0026】光センサ60,61,62は、各々0次,
1次,2次の各回折光K0 ,K1 ,K2 を受光し、検出
信号a,b,cを出力する。そして、この各検出信号
a,b,cから、前述した光センサ位置制御回路部1
は、1次,2次の各回折光比を算出し公知の方法にて溝
形状を算出する。
1次,2次の各回折光K0 ,K1 ,K2 を受光し、検出
信号a,b,cを出力する。そして、この各検出信号
a,b,cから、前述した光センサ位置制御回路部1
は、1次,2次の各回折光比を算出し公知の方法にて溝
形状を算出する。
【0027】例えば、モニタ用レーザビームの波長を63
2.8[nm] とし、長径250[mm] 、短径150[mm] とす
る楕円面ミラー11を、一方の焦点が溝形状測定ポイン
ト52Aにくるように設置する。
2.8[nm] とし、長径250[mm] 、短径150[mm] とす
る楕円面ミラー11を、一方の焦点が溝形状測定ポイン
ト52Aにくるように設置する。
【0028】また、位置検出用の光センサ59の設置位
置は、そのセンサ面上に他方の焦点52Bを含まない該
焦点の近傍に設置されていればよく、−1次回折光K-1
の受光ポイントが焦点の前でも後でもよく、更に−1次
回折光K-1の受光角度も任意でよい。
置は、そのセンサ面上に他方の焦点52Bを含まない該
焦点の近傍に設置されていればよく、−1次回折光K-1
の受光ポイントが焦点の前でも後でもよく、更に−1次
回折光K-1の受光角度も任意でよい。
【0029】このとき、楕円面ミラー11は、その両端
点と溝形状測定ポイント52Aとを結ぶ直線と0次回折
光K0 とのなす角度θ2 ,θ3 が各々20゜,40゜と
なる範囲の大きさに設定すると、例えば、ピッチ1.0 〜
1.6 〔μm〕の範囲内で溝パターンを形成する光ディス
ク51では、−1次回折光K-1の回折角θ1 が23゜〜
39゜となり、−2次以上の高次の回折光の回折角度は
50゜以上となるので、常に−1次回折光K-1のみが位
置検出センサ面の極く狭い範囲内へ反射させ受光するこ
とができる。また、ピッチ1.0 〔μm〕以下のパターン
の場合も、同様にして設定した大きさの楕円面ミラー1
1を用いて溝形状の測定を行うことができる。
点と溝形状測定ポイント52Aとを結ぶ直線と0次回折
光K0 とのなす角度θ2 ,θ3 が各々20゜,40゜と
なる範囲の大きさに設定すると、例えば、ピッチ1.0 〜
1.6 〔μm〕の範囲内で溝パターンを形成する光ディス
ク51では、−1次回折光K-1の回折角θ1 が23゜〜
39゜となり、−2次以上の高次の回折光の回折角度は
50゜以上となるので、常に−1次回折光K-1のみが位
置検出センサ面の極く狭い範囲内へ反射させ受光するこ
とができる。また、ピッチ1.0 〔μm〕以下のパターン
の場合も、同様にして設定した大きさの楕円面ミラー1
1を用いて溝形状の測定を行うことができる。
【0030】
【発明の効果】以上のように、本発明によると、楕円面
ミラーの一方の焦点に溝形状測定ポイントを,また他方
の焦点の近傍に−1回折光の位置検出センサがくるよう
にし、更に溝パターンのピッチによって回折角が変化す
る1次,2次回折光の受光センサの位置を自動調整する
したので、異なるピッチの溝パターンを測定する場合で
も常に各回折光を光センサ面の一点で受光でき、光セン
サ面上の受光感度のバラツキを排除することができ、従
って、回折光の光量を正確に検出することができるの
で、溝形状の測定精度の向上を図ることができるという
従来にない優れた溝形状測定装置を提供することができ
る。
ミラーの一方の焦点に溝形状測定ポイントを,また他方
の焦点の近傍に−1回折光の位置検出センサがくるよう
にし、更に溝パターンのピッチによって回折角が変化す
る1次,2次回折光の受光センサの位置を自動調整する
したので、異なるピッチの溝パターンを測定する場合で
も常に各回折光を光センサ面の一点で受光でき、光セン
サ面上の受光感度のバラツキを排除することができ、従
って、回折光の光量を正確に検出することができるの
で、溝形状の測定精度の向上を図ることができるという
従来にない優れた溝形状測定装置を提供することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す全体的構成図である。
【図2】従来例を示す説明図である。
1 光センサ位置制御回路部 11 楕円面ミラー 12,13 位置調整部 51 光ディスク 52A 溝形状測定ポイント 53 溝パターン(溝形状) 59 位置検出センサ 60,61,62 位置検出用の光センサ 70 溝形状算出部 LB レーザビーム K0 ,0次回折光 K1 ,1次回折光 K2 2次回折光 K-1 −1次回折光 a,b,c 検出信号 e,f 制御信号 y 位置検出信号
Claims (3)
- 【請求項1】 等ピッチで溝パターンが形成された光デ
ィスクのパターン面上の溝形状測定ポイントに対しレー
ザビームを照射する光学系と、このレーザビームの0
次,1次および2次の各回折光を各々受光する複数の光
センサと、この光センサからの光検出信号から溝形状を
算出する溝形状算出部とを備えた溝形状測定装置におい
て、 前記1次および2次の各回折光受光用の複数の光センサ
に、当該各光センサの最適検出位置を設定する複数の検
出位置調整部を装備すると共に、この各検出位置調整部
に所定の最適位置設定制御信号を出力する光センサ位置
制御回路部を装備し、 この光センサ位置制御回路に連結して、前記駆動制御信
号を算定するに必要な−1次回折光の位置情報を検出し
出力する−1次回折光用の位置検出機構を併設したこと
を特徴とする溝形状測定装置。 - 【請求項2】 前記−1次回折光用の位置検出機構が、
前記溝形状測定ポイントを一方の焦点とし前記レーザビ
ームの−1次回折光のみを反射する楕円面ミラーと、こ
の楕円面ミラーの他方の焦点の外側で当該他方の焦点の
近傍に設置された前記−1次回折光用の位置検出部とを
含む構成となっていることを特徴とする請求項1記載の
溝形状測定装置。 - 【請求項3】 前記光センサ位置制御回路部が、前記−
1次回折光用の位置検出機構からの検出信号から前記−
1次回折光の回折角を算出すると共に前記溝パターンピ
ッチを求める溝パターンピッチ算出機能と、これにより
算出される溝パターンピッチに基づいて前記1および2
次の各回折光受光用の光センサの最適検出位置を算出す
ると共に前記最適位置設定制御信号を出力する最適位置
設定制御機能とを備えていることを特徴とする請求項1
又は2記載の溝形状測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11428194A JPH07302441A (ja) | 1994-04-30 | 1994-04-30 | 溝形状測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11428194A JPH07302441A (ja) | 1994-04-30 | 1994-04-30 | 溝形状測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07302441A true JPH07302441A (ja) | 1995-11-14 |
Family
ID=14633912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11428194A Pending JPH07302441A (ja) | 1994-04-30 | 1994-04-30 | 溝形状測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07302441A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60166808A (ja) * | 1984-02-10 | 1985-08-30 | Toshiba Corp | 形状測定装置 |
| JPH01121708A (ja) * | 1987-11-04 | 1989-05-15 | Nec Corp | 形状測定装置 |
| JPH02289942A (ja) * | 1989-04-28 | 1990-11-29 | Mitsubishi Electric Corp | 溝形状測定方法及び装置 |
-
1994
- 1994-04-30 JP JP11428194A patent/JPH07302441A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60166808A (ja) * | 1984-02-10 | 1985-08-30 | Toshiba Corp | 形状測定装置 |
| JPH01121708A (ja) * | 1987-11-04 | 1989-05-15 | Nec Corp | 形状測定装置 |
| JPH02289942A (ja) * | 1989-04-28 | 1990-11-29 | Mitsubishi Electric Corp | 溝形状測定方法及び装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19980512 |