JPH0358323A - 光学式情報読取り装置 - Google Patents
光学式情報読取り装置Info
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- JPH0358323A JPH0358323A JP1193350A JP19335089A JPH0358323A JP H0358323 A JPH0358323 A JP H0358323A JP 1193350 A JP1193350 A JP 1193350A JP 19335089 A JP19335089 A JP 19335089A JP H0358323 A JPH0358323 A JP H0358323A
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- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 abstract description 7
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- ORQBXQOJMQIAOY-UHFFFAOYSA-N nobelium Chemical compound [No] ORQBXQOJMQIAOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
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- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
- G11B7/1384—Fibre optics
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
- G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
- G11B7/095—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following specially adapted for discs, e.g. for compensation of eccentricity or wobble
- G11B7/0956—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following specially adapted for discs, e.g. for compensation of eccentricity or wobble to compensate for tilt, skew, warp or inclination of the disc, i.e. maintain the optical axis at right angles to the disc
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- G11B7/123—Integrated head arrangements, e.g. with source and detectors mounted on the same substrate
- G11B7/124—Integrated head arrangements, e.g. with source and detectors mounted on the same substrate the integrated head arrangements including waveguides
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- Moving Of The Head For Recording And Reproducing By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、CDプレーヤ、LVDプレーヤ等の情報記録
媒体から記録情報を光学的に読取るための光学式情報読
取り装置に係り、特に光実積回路を用いた光ピックアッ
プを有する光学式情報読取り装置に関する。
媒体から記録情報を光学的に読取るための光学式情報読
取り装置に係り、特に光実積回路を用いた光ピックアッ
プを有する光学式情報読取り装置に関する。
〔従来の技術]
CDプレーヤやLVDプレーヤにおける情報の読取り精
度を決定する要因にスキュー(または、チルト)がある
。このスキューはディスク自体のそりの他、特に大径の
LVDの場合、ターンテーブルからはみ出た部分が垂れ
下がり、これがスキューを引き起こすこととなる。これ
は、回転系の貫性を小さくするためにターンテーブルを
極力小さくしており、ターンテーブルからはみ出たLV
Dの外周側が傾いてくることに起因する。いずれにして
も、スキューはディスクの情報記録面と光ピックアップ
の光軸との直交関係を保持できない状態をひき起す。こ
のことは、光軸と情報記録面とが直交(あるいは、一定
の角度)関係にあることを前提とする読取り装置の読取
精度の低下を招来することとなる。そこで、このような
問題を解決するために、スキューに応じて光ピックアッ
プの傾きを補正するための傾き検出器が用いられる。
度を決定する要因にスキュー(または、チルト)がある
。このスキューはディスク自体のそりの他、特に大径の
LVDの場合、ターンテーブルからはみ出た部分が垂れ
下がり、これがスキューを引き起こすこととなる。これ
は、回転系の貫性を小さくするためにターンテーブルを
極力小さくしており、ターンテーブルからはみ出たLV
Dの外周側が傾いてくることに起因する。いずれにして
も、スキューはディスクの情報記録面と光ピックアップ
の光軸との直交関係を保持できない状態をひき起す。こ
のことは、光軸と情報記録面とが直交(あるいは、一定
の角度)関係にあることを前提とする読取り装置の読取
精度の低下を招来することとなる。そこで、このような
問題を解決するために、スキューに応じて光ピックアッ
プの傾きを補正するための傾き検出器が用いられる。
第3図に、従来の傾き検出器の一例を示す。
この例は、光集積回路型ピックアップAに外付けで傾き
検出器Bが取付けられたものである。
検出器Bが取付けられたものである。
光集積回路型ピックアップAは光集積回路基板1の一端
側に半導体レーザ2を設け、この半導体レーザ2から注
入された光を光集積回路基板1内に形成された光導波路
4を介して集光グレーティングカプラ3に導き、集光グ
レーテイングカプラ3による対物レンズ作用により情報
記録面に主ビームスポット8を集光させるようにしたも
のである。そして情報記録面で反射された反射ビームは
再び集光グレーティングカプラ3に戻り、光導波路4を
介してビームスプリツタ5によりフーコープリズム6に
導かれ、受光素子7a〜7dに入射される。受光素子7
a〜7dは入射光ビームに応じた出力電圧を生じ、以下
図示しない演算器による各出力信号の演算によりフォー
カス誤差信号、トラッキング誤差信号および読取り信号
を得るようになっている。このような光集積回路型ピッ
クアップ八の公知例としては、「光集積ディスクピック
アップヘッド」 (オプトロニクス(1 9 8 9)
No.2、P149〜154)、特開昭61−2965
40号公報等に記載された例が挙げられる。
側に半導体レーザ2を設け、この半導体レーザ2から注
入された光を光集積回路基板1内に形成された光導波路
4を介して集光グレーティングカプラ3に導き、集光グ
レーテイングカプラ3による対物レンズ作用により情報
記録面に主ビームスポット8を集光させるようにしたも
のである。そして情報記録面で反射された反射ビームは
再び集光グレーティングカプラ3に戻り、光導波路4を
介してビームスプリツタ5によりフーコープリズム6に
導かれ、受光素子7a〜7dに入射される。受光素子7
a〜7dは入射光ビームに応じた出力電圧を生じ、以下
図示しない演算器による各出力信号の演算によりフォー
カス誤差信号、トラッキング誤差信号および読取り信号
を得るようになっている。このような光集積回路型ピッ
クアップ八の公知例としては、「光集積ディスクピック
アップヘッド」 (オプトロニクス(1 9 8 9)
No.2、P149〜154)、特開昭61−2965
40号公報等に記載された例が挙げられる。
以上の光集積回路型ピックアップAには、第3図に示す
ように、集光グレーテイングカプラ3側に傾き検出器B
が取付けられている。傾き検出器Bは基板9上に所定の
間隔を置いて第1光センサ11と第2光センサ12が配
置され、その中間部分に光源10が配置されてなる。光
源10から出た光ビームは情報記録面に照射され、それ
ぞれ第1副ビームスポット13および第2副ビームスポ
ット14を互に離れた位置に形成する。第1副ビームス
ポット13および第2副ビームスポット14で反射され
たビームは再び第1光センサ11、第2光センサ12に
戻る。傾き検出は、第1光センサ11と第2光センサ1
2の戻りビームの受光量を判定することにより行なわれ
る。すなわち、第4図に示すように、光軸とディスク1
6とが直交している場合には第1光センサエ1と第2光
センサ12の出力電圧は等しい。しかし、傾きが生じる
と、第5図に示すように、一方の反射ビーム17が第2
光センサ12からそれる。したがって第1光センサエ1
と第2光センサ12の出力電圧には差が生じる。この差
信号により傾きの検出が可能となる。
ように、集光グレーテイングカプラ3側に傾き検出器B
が取付けられている。傾き検出器Bは基板9上に所定の
間隔を置いて第1光センサ11と第2光センサ12が配
置され、その中間部分に光源10が配置されてなる。光
源10から出た光ビームは情報記録面に照射され、それ
ぞれ第1副ビームスポット13および第2副ビームスポ
ット14を互に離れた位置に形成する。第1副ビームス
ポット13および第2副ビームスポット14で反射され
たビームは再び第1光センサ11、第2光センサ12に
戻る。傾き検出は、第1光センサ11と第2光センサ1
2の戻りビームの受光量を判定することにより行なわれ
る。すなわち、第4図に示すように、光軸とディスク1
6とが直交している場合には第1光センサエ1と第2光
センサ12の出力電圧は等しい。しかし、傾きが生じる
と、第5図に示すように、一方の反射ビーム17が第2
光センサ12からそれる。したがって第1光センサエ1
と第2光センサ12の出力電圧には差が生じる。この差
信号により傾きの検出が可能となる。
上記従来の読取り装置において問題となるのは、傾き検
出器Bの第1副ビームスポット13および第2副ビーム
スポット14が光集積回路型ピックアップAによる主ビ
ームスポット8から離れているため検出誤差が生じ易い
こと、および傾き検出器Bを光集積回路型ピックアップ
Aに取付けるための部品が必要であり、装置が複雑かつ
大型化することである。装置の大型化は極力小型化しよ
うとする要請に反し、取付部品は部品点数の増大を招く
。
出器Bの第1副ビームスポット13および第2副ビーム
スポット14が光集積回路型ピックアップAによる主ビ
ームスポット8から離れているため検出誤差が生じ易い
こと、および傾き検出器Bを光集積回路型ピックアップ
Aに取付けるための部品が必要であり、装置が複雑かつ
大型化することである。装置の大型化は極力小型化しよ
うとする要請に反し、取付部品は部品点数の増大を招く
。
そこで本発明は、検出誤差の抑制ならびに装置の小型化
を図りうる光学式情報読取り装置を提供することを目的
とする。
を図りうる光学式情報読取り装置を提供することを目的
とする。
上記課題を解決するために、本発明は、光源から注入さ
れた光を導く光導波路と、前記光導波路内を伝播する導
波光を当該光導波路の外部にある情報記録面に集光させ
る集光グレーティングカプラとが光集積回路基板上に形
或されてなる光ピックアップを備えた光学式情報読取り
装置において、前記光集積回路基板上に、前記注入光の
一部を光ビームとして前記情報記録面における前記光ピ
ックアップによる光スポット近傍に照射する副カプラと
、前記光ビームの前記情報記録面での反射ビームを受光
する副受光素子と、を前記光ピックアップとともに一体
に形或したものである。
れた光を導く光導波路と、前記光導波路内を伝播する導
波光を当該光導波路の外部にある情報記録面に集光させ
る集光グレーティングカプラとが光集積回路基板上に形
或されてなる光ピックアップを備えた光学式情報読取り
装置において、前記光集積回路基板上に、前記注入光の
一部を光ビームとして前記情報記録面における前記光ピ
ックアップによる光スポット近傍に照射する副カプラと
、前記光ビームの前記情報記録面での反射ビームを受光
する副受光素子と、を前記光ピックアップとともに一体
に形或したものである。
本発明によれば、光集積回路型ピックアップの光集積回
路基板と同じ基板上に、副カプラが形威され、この副カ
プラから出た光ビームは光集積回路型ピックアップによ
る光スポットの近傍に照射される。その反射ビームは同
じく光集積回路型ピックアップの光集積回路基板上に形
威された副受光素子に入射され、傾きの検出が行われる
。このように、副カプラからの光ビームは光集積回路型
ピックアップの光スポット近傍に照射されるため、検出
誤差の抑制が可能であり、かつ副カプラおよび副受光素
子は光集積回路型ピックアップと同一基板上に一体に形
成されているため、取付部品が不要であり、装置を集積
化できるので小型化が可能となる。
路基板と同じ基板上に、副カプラが形威され、この副カ
プラから出た光ビームは光集積回路型ピックアップによ
る光スポットの近傍に照射される。その反射ビームは同
じく光集積回路型ピックアップの光集積回路基板上に形
威された副受光素子に入射され、傾きの検出が行われる
。このように、副カプラからの光ビームは光集積回路型
ピックアップの光スポット近傍に照射されるため、検出
誤差の抑制が可能であり、かつ副カプラおよび副受光素
子は光集積回路型ピックアップと同一基板上に一体に形
成されているため、取付部品が不要であり、装置を集積
化できるので小型化が可能となる。
次に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第1図に本発明の実施例を示す。この実施例において第
4図の従来例と重複する部分には同一の符号を附してそ
の詳細な説明を省略する。
4図の従来例と重複する部分には同一の符号を附してそ
の詳細な説明を省略する。
第1図において、第4図と異なる点は、集光グレーティ
ングカプラ3の一角に隣接して光集積回路基板1上に第
l副カプラ100が形成され、これと対をなすべく対角
位置に第工副受光素子101a,10lbが形威され、
かつ、他の一角に第2副カプラ102が形成され、これ
と対をなしてその対角位置に第2副受光素子103a、
1 0 ’3 bが形成され、さらに、第1副カプラ1
00に半導体レーザ2からの注入光を導くための第工副
光導波路104と、第2副カプラ102に同注入光を導
くための、第2副光導波路105とが形或されている点
てある。第2図に各部の平面配置を示す。
ングカプラ3の一角に隣接して光集積回路基板1上に第
l副カプラ100が形成され、これと対をなすべく対角
位置に第工副受光素子101a,10lbが形威され、
かつ、他の一角に第2副カプラ102が形成され、これ
と対をなしてその対角位置に第2副受光素子103a、
1 0 ’3 bが形成され、さらに、第1副カプラ1
00に半導体レーザ2からの注入光を導くための第工副
光導波路104と、第2副カプラ102に同注入光を導
くための、第2副光導波路105とが形或されている点
てある。第2図に各部の平面配置を示す。
第1副カプラ100および第2副カプラ102は、例え
ば、グレーティングで形成されており、本実施例では平
行光束をディスク16の記録面に照射するようになって
いる。但し、集光グレーティングカプラ3と同様に収束
光としてもよく、また発散光としてもよい。
ば、グレーティングで形成されており、本実施例では平
行光束をディスク16の記録面に照射するようになって
いる。但し、集光グレーティングカプラ3と同様に収束
光としてもよく、また発散光としてもよい。
第l副受光素子101aおよび第1副受光素子10lb
は、ディスク16のX軸回りの方向の傾きRエ(+)”
Rエ(−)を検出するため、y軸方向に2分割されてい
る。この第1副受光素子101aと第1副受光素子10
1bの出力電圧の差をとることにより、X軸回りの傾き
方向と傾き量を検出できる。
は、ディスク16のX軸回りの方向の傾きRエ(+)”
Rエ(−)を検出するため、y軸方向に2分割されてい
る。この第1副受光素子101aと第1副受光素子10
1bの出力電圧の差をとることにより、X軸回りの傾き
方向と傾き量を検出できる。
第2副受光素子103aおよび第2副受光素子103b
は、ディスク16のy軸回りの方向の傾きRy(+)、
Rエ(−)を検出するためにX軸方向に2分割されてい
る。この第2副受光素子103aと第2副受光素子10
3bの出力電圧の差をとることにより、y軸回りの傾き
方向と傾き量を検出することができる。
は、ディスク16のy軸回りの方向の傾きRy(+)、
Rエ(−)を検出するためにX軸方向に2分割されてい
る。この第2副受光素子103aと第2副受光素子10
3bの出力電圧の差をとることにより、y軸回りの傾き
方向と傾き量を検出することができる。
以上の第1副カプラ100,第1副受光素子1 0 1
a, 1 0 1 b,第2副カプラ102、第2副
受光素子103a,l03b,第1副光導波路104お
よび第2副光導波路105は光集積回路型ピックアップ
Aの製造プロセスと同様なプロセスにて形成される。
a, 1 0 1 b,第2副カプラ102、第2副
受光素子103a,l03b,第1副光導波路104お
よび第2副光導波路105は光集積回路型ピックアップ
Aの製造プロセスと同様なプロセスにて形成される。
次に動作を説明する。
半導体レーザ2から注入された光が光導波路4を経由し
て集光グレーティングカプラ3に導かれ、主ビームスポ
ット8を形成する点は従来同様である。
て集光グレーティングカプラ3に導かれ、主ビームスポ
ット8を形成する点は従来同様である。
半導体レーザ2から注入された光の一部は第1副光導波
路104および第2副光導波路105を介してそれぞれ
第1副カプラ100および第2副カプラ102に導かれ
る。
路104および第2副光導波路105を介してそれぞれ
第1副カプラ100および第2副カプラ102に導かれ
る。
第1副カプラ100において回折された光は、主ビーム
スポット8と同位置もしくはその近傍に照射され、その
情報記録面で反射されたのち第1副受光素子1 0 1
a, 1 0 l bに入射される。このとき、ディ
スク16の情報記録面と集光グレーティングカプラ3の
光軸とが直交関係にある場合、第1副受光素子101a
と第1副受光素子101bの各出力電圧は等しく、した
がって両出力電圧の差はゼロである。しかし、ディスク
16がR またはR 方向に傾いていた場合、第1
(十) I (−)t副受光素子
101aと第1副受光素子101bには均等に光ビーム
が入射されないので各出力電圧に差が生じ、その差電圧
により傾き方向と傾き量を検出することができる。
スポット8と同位置もしくはその近傍に照射され、その
情報記録面で反射されたのち第1副受光素子1 0 1
a, 1 0 l bに入射される。このとき、ディ
スク16の情報記録面と集光グレーティングカプラ3の
光軸とが直交関係にある場合、第1副受光素子101a
と第1副受光素子101bの各出力電圧は等しく、した
がって両出力電圧の差はゼロである。しかし、ディスク
16がR またはR 方向に傾いていた場合、第1
(十) I (−)t副受光素子
101aと第1副受光素子101bには均等に光ビーム
が入射されないので各出力電圧に差が生じ、その差電圧
により傾き方向と傾き量を検出することができる。
一方、第2副カプラ102により回折された光は、同じ
く主ビームスポット8と同位置もしくはその近傍に照射
され、その情報記録面で反射されたのち、第2副受光素
子103a、103bに入射される。このとき、ディス
ク16の情報記録面で集光グレーティングカプラ3の光
軸とが直交関係にある場合、第2副受光素子103aと
第2副受光素子103bの各出力電圧は互に等しく、シ
たがって両出力電圧の差はゼロである。しかし、ディス
ク16がR またはR 方向に傾いてy (+)
y (−) いた場合、第2副受光素子103aと第2副受光素子1
03bには均等に光ビームが入射されないので出力電圧
に差が生じ、その差電圧により傾き方向と傾き量を検出
することができる。
く主ビームスポット8と同位置もしくはその近傍に照射
され、その情報記録面で反射されたのち、第2副受光素
子103a、103bに入射される。このとき、ディス
ク16の情報記録面で集光グレーティングカプラ3の光
軸とが直交関係にある場合、第2副受光素子103aと
第2副受光素子103bの各出力電圧は互に等しく、シ
たがって両出力電圧の差はゼロである。しかし、ディス
ク16がR またはR 方向に傾いてy (+)
y (−) いた場合、第2副受光素子103aと第2副受光素子1
03bには均等に光ビームが入射されないので出力電圧
に差が生じ、その差電圧により傾き方向と傾き量を検出
することができる。
なお、以上の実施例では、第1副ビームスボ・ソト13
、第2副ビームスポット14を主ビームスポット8と同
一の位置(第3図)としたが、光集積回路型ピックアッ
プA自体が小さければ、主ビームスポット8の近傍に照
射してもよい。
、第2副ビームスポット14を主ビームスポット8と同
一の位置(第3図)としたが、光集積回路型ピックアッ
プA自体が小さければ、主ビームスポット8の近傍に照
射してもよい。
また、上記説明では、傾き検出器として説明したが、第
1副受光素子1 0 1 a, 1 0 l bまたは
第2副受光素子1 0 3 a, 1 0 3 bの出
力電圧の有無によりディスク16の有無や、情報記録面
の反射率の検出も可能である。
1副受光素子1 0 1 a, 1 0 l bまたは
第2副受光素子1 0 3 a, 1 0 3 bの出
力電圧の有無によりディスク16の有無や、情報記録面
の反射率の検出も可能である。
さらに、図示してないが第工副受光素子101a,10
lbおよび第2副受光素子103a,103bの差分演
算を行う演算回路を光集積回路基板1上に形戊すること
により、さらに部品点数の削減が可能である。この場合
、光集積回路の製造プロセスにトランジスタ領域および
配線領域のプロセスを付加することで実現可能である。
lbおよび第2副受光素子103a,103bの差分演
算を行う演算回路を光集積回路基板1上に形戊すること
により、さらに部品点数の削減が可能である。この場合
、光集積回路の製造プロセスにトランジスタ領域および
配線領域のプロセスを付加することで実現可能である。
以上の通り、本発明によれば、光集積回路型ピックアッ
プと傾き検出器とを一体に形成し、光ビ一ムの照射点を
近接させたことにより、傾き検出誤差の減少、読取り装
置の小型化が可能である。
プと傾き検出器とを一体に形成し、光ビ一ムの照射点を
近接させたことにより、傾き検出誤差の減少、読取り装
置の小型化が可能である。
第工図は本発明の実施例を示す斜視図、第2図はその平
面図、 第3図は従来の光集積回路型ピックアップおよび傾き検
出器の斜視図、 第4図、第5図は傾き検出原理の説明図である。 1・・・光集積回路基板 2・・・半導体レーザ 3・・・集光グレーティングカプラ 4・・・光導波路 8・・・主ビームスポット 13・・・第1副ビームスポット 14・・・第2副ビームスポット 100・・・第1副カプラ 101a,10lb・=第1副受光素子102・・・第
2副カプラ 103a,103b=・・第2副受光素子1 O 4・・・第1副光導波路 1 0 5・・・第2副光導波路
面図、 第3図は従来の光集積回路型ピックアップおよび傾き検
出器の斜視図、 第4図、第5図は傾き検出原理の説明図である。 1・・・光集積回路基板 2・・・半導体レーザ 3・・・集光グレーティングカプラ 4・・・光導波路 8・・・主ビームスポット 13・・・第1副ビームスポット 14・・・第2副ビームスポット 100・・・第1副カプラ 101a,10lb・=第1副受光素子102・・・第
2副カプラ 103a,103b=・・第2副受光素子1 O 4・・・第1副光導波路 1 0 5・・・第2副光導波路
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、光源から注入された光を導く光導波路と、前記光導
波路内を伝播する導波光を当該光導波路の外部にある情
報記録面に集光させる集光カプラとが光集積回路基板上
に形成されてなる光ピックアップを備えた光学式情報読
取り装置において、前記光集積回路基板上に、前記注入
光の一部を光ビームとして前記情報記録面における前記
光ピックアップによる光スポット近傍に照射する副カプ
ラと、前記光ビームの前記情報記録面での反射ビームを
受光する副受光素子と、を前記光ピックアップとともに
一体に形成したことを特徴とする光学式情報読取り装置
。 2、請求項1記載の光学式情報読取り装置において、前
記副受光素子は前記情報記録面の傾き方向に対応してそ
れぞれの受光量に応じた出力信号を出力可能に分割配置
されていることを特徴とする光学式情報読取り装置。
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