JP2728004B2 - ビーム間隔測定装置 - Google Patents
ビーム間隔測定装置Info
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- JP2728004B2 JP2728004B2 JP7038109A JP3810995A JP2728004B2 JP 2728004 B2 JP2728004 B2 JP 2728004B2 JP 7038109 A JP7038109 A JP 7038109A JP 3810995 A JP3810995 A JP 3810995A JP 2728004 B2 JP2728004 B2 JP 2728004B2
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ビーム間隔測定装置に
係り、特に光ディスク原盤の露光ビームのビーム径や二
つのビームの間隔を測定するビーム間隔測定装置に関す
る。
係り、特に光ディスク原盤の露光ビームのビーム径や二
つのビームの間隔を測定するビーム間隔測定装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、この種のビーム間隔測定装置は、
例えば実開平2−118232号公報に示されるよう
に、微少なスポットに収束されたビームのビーム径及び
二ビームのビーム間隔を測定するのに用いられている。
例えば実開平2−118232号公報に示されるよう
に、微少なスポットに収束されたビームのビーム径及び
二ビームのビーム間隔を測定するのに用いられている。
【0003】図3乃至図4に、従来の2ビーム間隔測定
装置の模式図を示す。この図3乃至図4に示す従来の2
ビーム間隔測定装置は、回転スリット板50と、この回
転スリット板50を一定速度で回転させる駆動部52
と、回転スリット板50で横切られたビーム2,3を受
光する光センサ54と、この光センサ54の出力する検
出信号cを微分する微分回路56と、この微分回路56
が出力する微分信号dからビーム間隔を算出する演算回
路58とから構成される。
装置の模式図を示す。この図3乃至図4に示す従来の2
ビーム間隔測定装置は、回転スリット板50と、この回
転スリット板50を一定速度で回転させる駆動部52
と、回転スリット板50で横切られたビーム2,3を受
光する光センサ54と、この光センサ54の出力する検
出信号cを微分する微分回路56と、この微分回路56
が出力する微分信号dからビーム間隔を算出する演算回
路58とから構成される。
【0004】そして、測定時には、定回転数で回転する
回転スリット板50で横切られたビーム2,3は光セン
サ54で受光される。そして、この光センサ54から出
力される検出信号cは、被測定ビーム径の面積に比例し
て増大するため微分回路56で増加量を時間で微分する
ことにより被測定ビームの出射方向に対する直角方向の
ビーム径プロファイルを得ることができる。
回転スリット板50で横切られたビーム2,3は光セン
サ54で受光される。そして、この光センサ54から出
力される検出信号cは、被測定ビーム径の面積に比例し
て増大するため微分回路56で増加量を時間で微分する
ことにより被測定ビームの出射方向に対する直角方向の
ビーム径プロファイルを得ることができる。
【0005】図4(A)に光センサ54より出力される
検出信号cを微分回路56で微分した微分信号dの波形
図を示す。検出信号cの傾斜63,64は、回転スリッ
ト板50がビーム2,3を横切る際の光量変化を表し、
微分信号dのプロファイル65,66は検出信号cの各
々の傾斜63,64に対応したビーム2,3のプロファ
イルを表している。
検出信号cを微分回路56で微分した微分信号dの波形
図を示す。検出信号cの傾斜63,64は、回転スリッ
ト板50がビーム2,3を横切る際の光量変化を表し、
微分信号dのプロファイル65,66は検出信号cの各
々の傾斜63,64に対応したビーム2,3のプロファ
イルを表している。
【0006】例えば、ビーム2のビーム径を求める場
合、図4のビーム2のプロファイル65で、極値67の
縦軸の値を1とするとビーム径の縦軸の値「1/e2 」
での2点の横軸の値の差から求められる時間差t4 と、
回転スリット板の回転数v(RPM) と、ビーム2がナイフ
エッジ部を横切る場合の当該回転スリット板の半径rか
ら求められる。
合、図4のビーム2のプロファイル65で、極値67の
縦軸の値を1とするとビーム径の縦軸の値「1/e2 」
での2点の横軸の値の差から求められる時間差t4 と、
回転スリット板の回転数v(RPM) と、ビーム2がナイフ
エッジ部を横切る場合の当該回転スリット板の半径rか
ら求められる。
【0007】演算回路58では、ビーム2のビーム径を
φとすると、「φ=2πrvt4 」の算出式に従ってビ
ーム径を算出する。
φとすると、「φ=2πrvt4 」の算出式に従ってビ
ーム径を算出する。
【0008】また、ビーム2とビーム3のとのビーム間
隔は、図4(B)のビーム2,3のビームプロファイル
65,66の各々の極値67,68間の時間差t5 か
ら、演算回路58にて「ビーム間隔:L=2πrv
t5 」の算出式に従って求めることができる。
隔は、図4(B)のビーム2,3のビームプロファイル
65,66の各々の極値67,68間の時間差t5 か
ら、演算回路58にて「ビーム間隔:L=2πrv
t5 」の算出式に従って求めることができる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例における2ビーム間隔測定装置は、回転スリット板
50を回転させる駆動部が常に一定の回転数を正確に得
られるものとしてビームが一方のナイフエッジを横切る
時間からビーム径及びビーム間隔を求めるために、ビー
ムが回転スリット板50の当たる位置によって半径や速
度にバラツキが生じた場合には、2ビーム間隔Lを正確
に捕捉することができないという不都合が生じていた。
来例における2ビーム間隔測定装置は、回転スリット板
50を回転させる駆動部が常に一定の回転数を正確に得
られるものとしてビームが一方のナイフエッジを横切る
時間からビーム径及びビーム間隔を求めるために、ビー
ムが回転スリット板50の当たる位置によって半径や速
度にバラツキが生じた場合には、2ビーム間隔Lを正確
に捕捉することができないという不都合が生じていた。
【0010】
【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 ビームがスリット板の当たる位置に
よって半径や速度にバラツキが生じた場合にも2ビーム
のビーム間隔を高精度に測定することができるビーム間
隔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 ビームがスリット板の当たる位置に
よって半径や速度にバラツキが生じた場合にも2ビーム
のビーム間隔を高精度に測定することができるビーム間
隔測定装置を提供することを、その目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1記載の発明では、所定の間隔で設けられた
ナイフエッジをスリット状に有する回転スリット板と、
ナイフエッジに横切られるビームを受光する光センサ
と、該光センサより出力される検出信号を微分して所定
の微分信号を出力する微分回路とを備えている。そし
て、この微分回路で得られる微分信号の内、一方のビー
ムをスリットの一方と他方のナイフエッジが横切る際に
得られる微分信号の発生タイミング情報と,同じく他方
のビームから得られる微分信号の一方のナイフエッジが
横切る際に得られる微分信号の発生タイミング情報とに
基づいて、ビーム径及びビーム間隔を算出する演算回路
を備えている。
め、請求項1記載の発明では、所定の間隔で設けられた
ナイフエッジをスリット状に有する回転スリット板と、
ナイフエッジに横切られるビームを受光する光センサ
と、該光センサより出力される検出信号を微分して所定
の微分信号を出力する微分回路とを備えている。そし
て、この微分回路で得られる微分信号の内、一方のビー
ムをスリットの一方と他方のナイフエッジが横切る際に
得られる微分信号の発生タイミング情報と,同じく他方
のビームから得られる微分信号の一方のナイフエッジが
横切る際に得られる微分信号の発生タイミング情報とに
基づいて、ビーム径及びビーム間隔を算出する演算回路
を備えている。
【0012】そして、上記演算回路が、一方のビームを
前述した一方と他方のナイフエッジが横切る際に得られ
る二つの微分信号の極値相互間の時間間隔t1 と,前述
した一方のナイフエッジが横切る際に得られ一方と他方
のビームにかかる微分信号の極値相互間の時間間隔t2
とを算出し、この二つの極値相互間の時間に基づいて二
つのビーム相互間の間隔Lを、ナイフエッジ相互間の間
隔をSとして、式「L=S・(t2 /t1 )」により演
算する機能を備えている、という構成を採っている。
前述した一方と他方のナイフエッジが横切る際に得られ
る二つの微分信号の極値相互間の時間間隔t1 と,前述
した一方のナイフエッジが横切る際に得られ一方と他方
のビームにかかる微分信号の極値相互間の時間間隔t2
とを算出し、この二つの極値相互間の時間に基づいて二
つのビーム相互間の間隔Lを、ナイフエッジ相互間の間
隔をSとして、式「L=S・(t2 /t1 )」により演
算する機能を備えている、という構成を採っている。
【0013】(削除)
【0014】
【作 用】まず、図1に示すように、定回転数で回転す
る回転スリット板1で横切られるビーム2,3は、光セ
ンサ4で受光される。この光センサ4からの検出信号a
は、被測定ビーム径の面積に比例して増大するため、微
分回路6での増加量を時間で微分することにより被測定
ビームの出射方向に対する直角方向のビーム径のプロフ
ァイルを得られる。
る回転スリット板1で横切られるビーム2,3は、光セ
ンサ4で受光される。この光センサ4からの検出信号a
は、被測定ビーム径の面積に比例して増大するため、微
分回路6での増加量を時間で微分することにより被測定
ビームの出射方向に対する直角方向のビーム径のプロフ
ァイルを得られる。
【0015】光センサ4より出力される検出信号aと該
検出信号aを微分回路6で微分した微分信号bとに基づ
いて、ナイフエッジ4,5がビーム2を横切る際の光量
変化は、図2に示すように、検出信号aの傾斜9,10
として得られる。また、ナイフエッジ4,5がビーム3
を横切る際の光量変化は、傾斜11,12として得られ
る。微分信号bのプロファイル13,14は検出信号a
の各々の傾斜9,10に対応したビーム2のプロファイ
ルを示す。また、プロファイル15,16は検出信号a
の各々の傾斜11,12に対応したビーム3のプロファ
イルを示す。プロファイル13,14の極値17,18
の間隔はエッジ4と5の間隔に等しいことから、極値1
7,18と極値19の位置関係からビーム2とビーム3
との間隔が算出される。
検出信号aを微分回路6で微分した微分信号bとに基づ
いて、ナイフエッジ4,5がビーム2を横切る際の光量
変化は、図2に示すように、検出信号aの傾斜9,10
として得られる。また、ナイフエッジ4,5がビーム3
を横切る際の光量変化は、傾斜11,12として得られ
る。微分信号bのプロファイル13,14は検出信号a
の各々の傾斜9,10に対応したビーム2のプロファイ
ルを示す。また、プロファイル15,16は検出信号a
の各々の傾斜11,12に対応したビーム3のプロファ
イルを示す。プロファイル13,14の極値17,18
の間隔はエッジ4と5の間隔に等しいことから、極値1
7,18と極値19の位置関係からビーム2とビーム3
との間隔が算出される。
【0016】求める2ビーム間隔は、極値17と18の
時間差t1 と、極値17と19の時間差t2 と、ナイフ
エッジ1Aと1Bの間隔Sから求められる。演算回路8
では、2ビームのビーム間隔をLとすると、「L=S・
(t2 /t1 )の算出式に従って2ビームのビーム間隔
を算出する。
時間差t1 と、極値17と19の時間差t2 と、ナイフ
エッジ1Aと1Bの間隔Sから求められる。演算回路8
では、2ビームのビーム間隔をLとすると、「L=S・
(t2 /t1 )の算出式に従って2ビームのビーム間隔
を算出する。
【0017】(削除)
【0018】ビーム3のビーム径も同様にして算出され
る。
る。
【0019】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1乃至図2に基
づいて説明する。
づいて説明する。
【0020】この図1乃至図2に示す実施例は、所定の
間隔で設けられたナイフエッジ1A,1Bをスリット状
に備えた回転スリット板1と、ナイフエッジ1A,1B
に横切られるビームを受光する光センサ4と、この光セ
ンサ4より出力される検出信号aを微分して所定の微分
信号bを出力する微分回路6とを備えている。
間隔で設けられたナイフエッジ1A,1Bをスリット状
に備えた回転スリット板1と、ナイフエッジ1A,1B
に横切られるビームを受光する光センサ4と、この光セ
ンサ4より出力される検出信号aを微分して所定の微分
信号bを出力する微分回路6とを備えている。
【0021】また、図1において符号8は演算回路を示
す。この演算回路8は、前述した微分回路6で得られる
微分信号bの内、一方のビーム2をスリットの一方と他
方のナイフエッジ1A,1Bが横切る際に得られる微分
信号の発生タイミング情報と,同じく他方のビーム3か
ら得られる微分信号の一方のナイフエッジ1Aが横切る
際に得られる微分信号の発生タイミング情報とに基づい
て、ビーム径及びビーム間隔を算出する機能を備えてい
る。
す。この演算回路8は、前述した微分回路6で得られる
微分信号bの内、一方のビーム2をスリットの一方と他
方のナイフエッジ1A,1Bが横切る際に得られる微分
信号の発生タイミング情報と,同じく他方のビーム3か
ら得られる微分信号の一方のナイフエッジ1Aが横切る
際に得られる微分信号の発生タイミング情報とに基づい
て、ビーム径及びビーム間隔を算出する機能を備えてい
る。
【0022】この演算回路8は、二つのビーム2,3の
ビーム相互間の間隔Lを、以下のようにして演算する機
能を備えている。
ビーム相互間の間隔Lを、以下のようにして演算する機
能を備えている。
【0023】即ち、一方のビーム2を一方と他方のナイ
フエッジ1A,1Bが横切る際に得られる二つの微分信
号の極値17,18相互間の時間間隔t1 と,前述した
一方のナイフエッジ1Aが横切る際に得られ一方と他方
のビーム2,4にかかる微分信号の極値17,19相互
間の時間間隔t2 とを算出し、この二つの極値相互間の
時間t1 ,t2 に基づいて二つのビーム相互間の間隔L
を、前述したナイフエッジ1A,1B相互間の間隔をS
として、式「L=S・(t2 /t1 )」により演算す
る。
フエッジ1A,1Bが横切る際に得られる二つの微分信
号の極値17,18相互間の時間間隔t1 と,前述した
一方のナイフエッジ1Aが横切る際に得られ一方と他方
のビーム2,4にかかる微分信号の極値17,19相互
間の時間間隔t2 とを算出し、この二つの極値相互間の
時間t1 ,t2 に基づいて二つのビーム相互間の間隔L
を、前述したナイフエッジ1A,1B相互間の間隔をS
として、式「L=S・(t2 /t1 )」により演算す
る。
【0024】また、前述した演算回路は、前述した一方
のビームのビーム幅Wを、以下のようにして演算する機
能を備えている。
のビームのビーム幅Wを、以下のようにして演算する機
能を備えている。
【0025】即ち、一方のビーム2を前述した一方と他
方のナイフエッジ1A,1Bが横切る際に得られる二つ
の微分信号の極値17,18相互間の時間間隔t1 と,
前述した一方のナイフエッジ1Aが横切る際に得られ一
方のビーム2にかかる微分信号自体の時間幅t3 とを算
出し、この二つの時間t1 ,t3 に基づいて一方のビー
ム2のビーム径φを、前述したナイフエッジ相互間の間
隔をSとして、式「φ=S・(t3 /t1 )」により演
算する機能を備えている。
方のナイフエッジ1A,1Bが横切る際に得られる二つ
の微分信号の極値17,18相互間の時間間隔t1 と,
前述した一方のナイフエッジ1Aが横切る際に得られ一
方のビーム2にかかる微分信号自体の時間幅t3 とを算
出し、この二つの時間t1 ,t3 に基づいて一方のビー
ム2のビーム径φを、前述したナイフエッジ相互間の間
隔をSとして、式「φ=S・(t3 /t1 )」により演
算する機能を備えている。
【0026】他方のビーム3のビーム径φも、同様の手
法によって算出される
法によって算出される
【0027】次に、上記実施例の動作を説明する。
【0028】図2(A)において、定回転数で回転する
回転スリット板1で横切られるビーム2,3は、光セン
サ4で受光される。図2(A)に光センサ4からの出力
(検出信号a)の例を示す。この光センサ4より出力さ
れる検出信号aは、被測定ビーム径の面積に比例して増
大するため、微分回路6での増加量を時間で微分するこ
とにより被測定ビームの出射方向に対する直角方向のビ
ーム径のプロファイルを得ることができる。図2(B)
にその具他例を示す。
回転スリット板1で横切られるビーム2,3は、光セン
サ4で受光される。図2(A)に光センサ4からの出力
(検出信号a)の例を示す。この光センサ4より出力さ
れる検出信号aは、被測定ビーム径の面積に比例して増
大するため、微分回路6での増加量を時間で微分するこ
とにより被測定ビームの出射方向に対する直角方向のビ
ーム径のプロファイルを得ることができる。図2(B)
にその具他例を示す。
【0029】図2(B)に光センサ4より出力される検
出信号aと検出信号aを微分回路6で微分した微分信号
bの波形図を示す。この図2(B)において、検出信号
aの傾斜9,10は、ナイフエッジ4,5がビーム2を
横切る際の光量変化を、傾斜11,12はナイフエッジ
4,5がビーム3を横切る際の光量変化を表し、微分信
号bのプロファイル13,14は検出信号aの各々の傾
斜9,10に対応したビーム2のプロファイルを、プロ
ファイル15,16は検出信号aの各々の傾斜11,1
2に対応したビーム3のプロファイルを表している。プ
ロファイル13,14の極値17,18の間隔はエッジ
4と5の間隔に等しいことから、極値17,18と極値
19の位置関係からビーム2とビーム3との間隔を算出
する。
出信号aと検出信号aを微分回路6で微分した微分信号
bの波形図を示す。この図2(B)において、検出信号
aの傾斜9,10は、ナイフエッジ4,5がビーム2を
横切る際の光量変化を、傾斜11,12はナイフエッジ
4,5がビーム3を横切る際の光量変化を表し、微分信
号bのプロファイル13,14は検出信号aの各々の傾
斜9,10に対応したビーム2のプロファイルを、プロ
ファイル15,16は検出信号aの各々の傾斜11,1
2に対応したビーム3のプロファイルを表している。プ
ロファイル13,14の極値17,18の間隔はエッジ
4と5の間隔に等しいことから、極値17,18と極値
19の位置関係からビーム2とビーム3との間隔を算出
する。
【0030】求める2ビーム間隔は、極値17と18の
時間差t1 と、極値17と19の時間差t2 と、ナイフ
エッジ1Aと1Bの間隔Sから求められる。演算回路8
では、2ビームのビーム間隔をLとすると、「L=S・
(t2 /t1 )」の算出式に従って2ビームのビーム間
隔を算出する。
時間差t1 と、極値17と19の時間差t2 と、ナイフ
エッジ1Aと1Bの間隔Sから求められる。演算回路8
では、2ビームのビーム間隔をLとすると、「L=S・
(t2 /t1 )」の算出式に従って2ビームのビーム間
隔を算出する。
【0031】また、ビーム2のビーム径を求める場合、
図2(B)のビーム2のプロファイル13で極値17の
縦軸の値を1とすると、ビーム径は、縦軸の値「1/e
2 」での2点の横軸の値の差から求められる時間差t3
と、極値17と18の時間差t1 と、ナイフエッジ1A
と1Bの間隔Sから求められる。演算回路8では、ビー
ム径をφとすると、「φ=S・(t3 /t1 )」の算出
式に従ってビーム2のビーム径φが算出される。
図2(B)のビーム2のプロファイル13で極値17の
縦軸の値を1とすると、ビーム径は、縦軸の値「1/e
2 」での2点の横軸の値の差から求められる時間差t3
と、極値17と18の時間差t1 と、ナイフエッジ1A
と1Bの間隔Sから求められる。演算回路8では、ビー
ム径をφとすると、「φ=S・(t3 /t1 )」の算出
式に従ってビーム2のビーム径φが算出される。
【0032】ビーム3のビーム径も同様にして算出され
る。
る。
【0033】
【発明の効果】以上説明したように本発明によると、所
定の間隔で設けられたナイフエッジ状のスリットを持つ
回転スリット板を用いて、ビームが両方のナイフエッジ
を横切る際に得られる微分信号の位置関係から微細なビ
ーム径及びビーム間隔を測定するという構成を採用した
ことから、ビームがスリット板に当たる位置によって半
径や速度にバラツキが生じた場合にも2ビームのビーム
間隔を高精度に正確に測定することができるという従来
にない優れたビーム間隔測定装置を提供することができ
る。
定の間隔で設けられたナイフエッジ状のスリットを持つ
回転スリット板を用いて、ビームが両方のナイフエッジ
を横切る際に得られる微分信号の位置関係から微細なビ
ーム径及びビーム間隔を測定するという構成を採用した
ことから、ビームがスリット板に当たる位置によって半
径や速度にバラツキが生じた場合にも2ビームのビーム
間隔を高精度に正確に測定することができるという従来
にない優れたビーム間隔測定装置を提供することができ
る。
【図1】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図2】図1の動作を示す説明図で、図2(A)は、光
センサの出力信号の例を示す線図、図2(B)は光セン
サより出力される検出信号aを微分回路で微分した微分
信号の波形の例を示す線図である。
センサの出力信号の例を示す線図、図2(B)は光セン
サより出力される検出信号aを微分回路で微分した微分
信号の波形の例を示す線図である。
【図3】従来例を示す構成図である。
【図4】図3の動作を示す説明図で、図4(A)は、光
センサの出力信号の例を示す線図、図4(B)は光セン
サより出力される検出信号aを微分回路で微分した微分
信号の波形の例を示す線図である。
センサの出力信号の例を示す線図、図4(B)は光セン
サより出力される検出信号aを微分回路で微分した微分
信号の波形の例を示す線図である。
1 回転スリット板 1A,1B ナイフエッジ 2,3 ビーム 4 光センサ 6 微分回路 8 演算回路 9,10,11,12 傾斜 13,14,15,16 プロファイル 17,18,19,20 極値
Claims (1)
- 【請求項1】 所定の間隔で設けられたナイフエッジを
スリット状に有する回転スリット板と、前記ナイフエッ
ジに横切られるビームを受光する光センサと、該光セン
サより出力される検出信号を微分して所定の微分信号を
出力する微分回路とを備え、 この微分回路で得られる微分信号の内、一方のビームを
スリットの一方と他方のナイフエッジが横切る際に得ら
れる微分信号の発生タイミング情報と,同じく他方のビ
ームから得られる微分信号の一方のナイフエッジが横切
る際に得られる微分信号の発生タイミング情報とに基づ
いて、ビーム径及びビーム間隔を算出する演算回路を具
備し、 この演算回路が、前記一方のビームを前記一方と他方の
ナイフエッジが横切る際に得られる二つの微分信号の極
値相互間の時間間隔t 1 と,前記一方のナイフエッジが
横切る際に得られ一方と他方のビームにかかる微分信号
の極値相互間の時間間隔t 2 とを算出し、この二つの極
値相互間の時間に基づいて二つのビーム相互間の間隔L
を、前記ナイフエッジ相互間の間隔をSとして、式「L
=S・(t 2 /t 1 )」により演算する ことを特徴とす
るビーム間隔測定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7038109A JP2728004B2 (ja) | 1995-02-27 | 1995-02-27 | ビーム間隔測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7038109A JP2728004B2 (ja) | 1995-02-27 | 1995-02-27 | ビーム間隔測定装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08233651A JPH08233651A (ja) | 1996-09-13 |
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1995
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