JP3401019B2 - データ担体上にデジタル的に記憶されたデータの出力のための装置 - Google Patents

データ担体上にデジタル的に記憶されたデータの出力のための装置

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JP3401019B2 JP53916998A JP53916998A JP3401019B2 JP 3401019 B2 JP3401019 B2 JP 3401019B2 JP 53916998 A JP53916998 A JP 53916998A JP 53916998 A JP53916998 A JP 53916998A JP 3401019 B2 JP3401019 B2 JP 3401019B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、データ担体上にデジタル的に記憶されたデ
ータの出力のための装置、例えばオーディオデータの装
置であって、データ担体からデータをアナログ信号とし
て読出すためのリード読込／読出ユニットと、データ処
理するためのデータ変換器ユニットと、処理されたデー
タの出力のための出力ユニットとを有する当該の出力装
置に関する。
その種の装置は、DE−U29500376から公知である。デ
ータ担体上にデジタル的に記憶されたデータの出力のた
め、データの読込のための光学的リード読込／読出ユニ
ットヘッドを有する光学的リード読込／読出ユニットが
設けられており、前記の光学的リード読込／読出ヘット
は、所謂ハンドスキャナとしてデータ担体上を案内され
るべきものである。データ変換器にて読込まれたデータ
の取り込みの後、例えばスピーカにて出力ユニットとし
て音声シーケンスがオーディオデータとして再生可能で
ある。
上位概念による装置は、基本的に機能性を有するが、
多くの点で、デジタル記憶されたデータの品質的に高い
再生のため改善を要する。
斯様な装置は、EP0773511から公知である。この装置
では、データ担体上にデジタル的に記憶されたデータの
出力のため、データ担体上にデジタル的に記憶されたデ
ータの出力のため、データの読込のためのイメージセン
サを有する光学的読込ユニットが設けられている。第１
の処理は、イメージセンサに対する最も下方の平面にて
行なわれ、第１の結果は、その上の平面２にて、含まれ
ているデータブロックにつき評価される。第２の結果
は、その上の平面３にて、マクロブロックにまとめら
れ、前記マクロブロックは、平面４にて、部分データ集
合体に結合され、前記部分データ集合体は、平面５に
て、データ集合体にまとめられる。
当該の上位概念による装置も亦、基本的には機能性を
有する。そして、各平面にて適用されたプロセス過程の
適当な設計のもとで、品質的に高い再生も可能である。
前記装置は、イメージセンサの画像の記録からデータの
出力まで、例えば、音声シーケンスとしてのデータの出
力まで、単位面積にて捕捉されるデータの、ステップで
の処理に基づき、比較的長い時間を必要とし、この比較
的長い時間は、装置の利用者には障害的と感じられる。
更に、イメージセンサの使用は、安価で、且つ、寸法上
小型化して、データ担体上にデジタル的に記憶されたデ
ータの特に高いデータ密度の実現をする上で妨げとな
る。
本発明の基礎を成す課題とするところは、殊に、再生
すべきデータの高い密度のもとで殆どエラーの無いデー
タ処理が行われ得るように冒頭に述べた形式の装置を改
良開発することにある。
前記課題の解決は、本発明のメインクレーム独立形式
請求項により達成される。有利な実施形態は、サブクレ
ームに記載されている。
それを用いてデータ担体の１つのスタートブロックに
て記憶された制御データを読出可能及び記憶可能である
スタートブロック検出ユニット及び制御データ記憶ユニ
ットが設けられていることにより、後続のデータ処理素
子を、制御データ中に含まれている設定パラメータによ
り所期のように制御できる。このために本発明によりデ
ータ再生素子が設けられ、該データ再生素子は所属の制
御データにより制御されて再生すべきでーたの処理に影
響を与え、ここで大きなデータ量も迅速且つ誤りなく処
理可能であるように影響を与える。
実施例では、制御データ記憶ユニット及びデータ変換
器ユニットは、記憶−及び出力素子として、ないし、所
属のデータ再生素子としてそれぞれ代替選択的に、及び
／又は累加的にアナログ信号を所定の限界値に従って、
２進データに変換するための２進限界値発生器を、設定
配向とは異なるデータ担体の回転の補償のための所属の
回転補正素子を有する回転補正素子値発生器と、データ
担体の実際の画素サイズないしラスタ尺度に相応するデ
ータセットに圧縮するための所属のテキスチャ再構成素
子−当該の圧縮によってはリード読込／読出ユニットの
分解能に比して粗いデータ担体の画素サイズないしラス
タ尺度のもとで読込過程が加速される−と、所定のデー
タフォーマットに関して圧縮解除ないしデコーディング
及びエラー補正をするための所属のデータ処理素子を有
するデータフォーマット発生器と、再生信号への適正出
力での変換のための所属のA/D変換器を備えた励振値発
生器を有する。
有利には、リード読込／読出ユニットは、データの光
学的読出をするように構成されている。実施形態では、
静止データ担体と相対的に、旋回可能又は移動可能な構
成素子が設けられ、該構成素子により、データは、有利
にラインごとに読出可能である。
本発明のさらなる有利な実施形態及び利点を図に関連
したサブクレーム及び実施例の記載から明らかである。
図１は、２つのA/D変換器と１つの多重メモリから形
成された記憶ユニットとを有する、１つのデータ担体上
に記憶されたデータの出力のための装置の第１実施例の
ブロック接続図である。
図２は、図１の装置に対する変形として２つのメモリ
を有する１つの記憶ユニットを備えた、１つのデータ担
体上に記憶されたデータの出力のための装置の第２実施
例のブロック接続図である。
図３は図１の装置に対する変形としてデータ再構成素
子の後置接続された単一のA/D変換器を有する１つのデ
ータ担体上に記憶されたデータの出力のための装置の第
３実施例のブロック接続図である。
図４は、データ担体上にデジタル記憶されたデータの
出力のための装置に対する旋回ミラー付きの光学的リー
ド読込／読出ユニットの実施例の概略図である。
図５は、図４のリード読込／読出ユニットの側面図で
ある。
図６及び図７は、２つの縁位置での１つのリニヤ直線
移動光学系を有する１つの光学的リード読込／読出ユニ
ットの別の実施例の概略図である。
図１は１つのデータ担体上にデジタル記憶されたデー
タの出力のための装置の第１実施例をブロック接続図で
示す。図１の装置は、リード読込／読出ユニット１を有
し、該リード読込／読出ユニット１は、スキャン走査素
子２と、スキャン走査素子２と接続されている検出素子
３を有する。有利にはスキャン走査素子３は、光学装置
であり、該光学装置により、明暗パターンにてデジタル
記憶されたデータを有する静止データ担体は、ビーム照
射を受け、再生されたビーム成分が光学的検出器を有す
る検出素子３に供給可能である。
有利には、デジタルデータのデータ担体として印刷技
術上又は、写真手法で黒白−又はカラーポイントパター
ンを有するベースプレートが設けられており、このベー
スプレート上にオーディオデータとして例えば音声シー
ケンスが記憶されている。データは、１つのスタートブ
ロックと、個々のデータブロックから成る１つの再生ブ
ロックとから構成され、この再生ブロックは、オプショ
ナルに１つの終端ブロックにより終端されている。更に
オリエンテーション配位フレームが設けられておりこの
オリエンテーション配位フレームは、歯付きフレームと
して構成されている。ここで、再生データは、オーディ
オ技術の分野でそれ自体公知の手法で圧縮及び／又は符
号化される。
リード読込／読出ユニット１の検出素子３には、１つ
のデータ変換器ユニット５のスタートブロックA/D変換
器（スタートブロック−ADW）４が接続されており、前
記A/D変換器（スタートブロック−ADW）４は、例えば８
ビットA/D変換器として構成されている。スタートブロ
ックADW4により、少なくとも１つのスタートブロック
の、検出素子３から出力されたアナログ信号がデジタル
化可能であり、制御ユニット７のスタートブロック評価
素子６に供給可能である。前記のスタートブロック評価
素子６は、スタートブロック検出ユニット８を形成す
る。前記のスタートブロックは、データ担体上にデジタ
ル記憶されたデータの一部として含まれ、設定方向に対
しての回転の決定のためデータ担体の殊に迅速なスキャ
ン過程の際、回転を表す制御データだけ補充されてい
る。スタートブロック評価素子６により、データ担体の
スタートブロック内に含まれ、補充された制御データが
読出可能であり、制御データ記憶ユニット９に供給可能
であり、前記制御データ記憶ユニット９は、制御データ
コンポーネントに対する記憶及び出力素子として、グレ
イスケール限界値発生器10、回転補正値発生器11、画素
サイズないしラスタ尺度発生器12、データフォーマット
発生器13及び励振値発生器14を有する。
限界値発生器としてグレイスケール限界値発生器10中
には、１つのグレイスケールが、２進判定のための限界
値として供給可能である。ここで限界値を下回るアナロ
グ信号の場合当該のアナログ信号は、１つの２進信号の
一方の方向のウエイト、例えば零信号のウエイトに変換
され、そして限界値を上回るアナログ信号の場合２進信
号の他方のウエイト、例えば１信号に変換可能である。
回路補正値発生器11によっては、設定方向に対して存在
するデータ担体の回転を表すデータ補正値−これはデー
タ担体のオリエンテーション配位フレームの配向により
定まる−が記憶可能であり、前記データ補正値は、例え
ば、データ担体の高速のスキャン過程の際、周縁部の位
置から得られた配向データにより、又はスタートブロッ
クのスキャンの際得られたそれの配向データから生成さ
れる。回転補正は、２次元のカッティング、トリミング
ないし修整により実施される。画素サイズないしラスタ
尺度発生器12中には画素サイズないしラスタ尺度値が記
憶可能であり、この画素サイズないしラスタ尺度値は、
データ担体の空間的記憶密度に相応する画素サイズない
しラスタ尺度である。データフォーマット発生器13中に
は、データフォーマット及びそれに伴うデータ担体上に
デジタル記憶された誤り補正プロセスを表すデータフォ
ーマット値が記憶可能であり、励振値発生器14中には、
データとして音響的に再生すべきオーディオデータを有
するデータ担体の場合、音響的再生のため好適な励振値
が記憶可能である。
図１の装置のデータ変換器ユニット５は、さらに再生
データーA/D変換器（再生データーADW）15を有し、この
再生データーADW15は、例えば高速の１ビットA/D変換器
として構成される。再生ADW15は、一方では直接検出素
子３に接続され、他方グレイスケール発生器10に接続さ
れており、ここで、データ担体上にデジタル記憶された
当該データの再生データのうち、、少なくともアナログ
信号が２進限界値発生器10内に記憶された限界値に依存
して、２進データに変換可能である。
再生データADW15には回転補正素子16がデータ変換器
ユニット５のさらなるデータ再構成素子として後置接続
されており、この回転補正素子16は更に、回転補正値発
生器11にも接続されている。回転補正素子15にはデータ
の出力すべき部分の２進データが、次のような回転に関
して設定配向へ補正可能である、即ちデータ担体の設定
配向とは異なる、回転補正値により表されている回転に
関して設定配向へ補正可能である。
回転補正された２進データは、データ変換器ユニット
５の記憶素子18の多重メモリ17に供給可能である。共通
に多重に利用可能で書き替え可能な揮発性の多重メモリ
17によっては、先ず、回転補正の施された２進データの
少なくとも一部が一時記憶可能であり、そして、順次後
置接続された、さらなるデータ再構成エレメントとして
のテキスチャ再構成素子19に、供給可能である。テキス
チャ再構成素子19は、更に画素サイズないしラスタ尺度
発生器12と接続されており、この画素サイズないしラス
タ尺度発生器中にはデータ担体の画素サイズないしラス
タ尺度を表す画素サイズないしラスタ尺度値が記憶され
る。テキスチャ補正素子19に供給される、少なくとも出
力すべき再生データの１つの揮発性画像を形成する２進
データが、再生データにとって冗長性である画像情報の
除去のもとにデータ担体の画素サイズないしラスタ尺度
に再構成可能であり、既に処理された生の２進データの
書き替えのもとで多重メモリ17に再記憶可能である。多
重メモリ17における再構成された２進データは、さらな
る利用のため、例えば、赤外−データ伝送を介して外部
ユニットへ伝送可能である。
画素サイズないしラスタ尺度に関して圧縮された２進
データはデータ処理素子20へデータ変換器ユニット５の
さらなるデータ再構成エレメントとして出力可能であ
り、前記のデータ処理素子は更に、データフォーマット
発生器13に接続されている。データ処理素子20を用い
て、データフォーマットの設定により出力すべき再生デ
ータが、誤り補正を以て例えば一貫性チェックにより、
適用された記憶手法に従って再生のため圧縮解除ないし
デコーディング可能である。
データ処理素子20にはさらなるデータ再構成エレメン
トとして、出力−A/D変換器（出力ADW）21が後置接続さ
れており、この出力−A/D変換器（出力ADW）21は励振値
発生器14に接続されている。出力−A/D変換器（出力AD
W）21によっては、誤り補正された圧縮−解除された、
ないし、デコーディングされた２進データが励振器発生
器14からの励振値と関連して出力すべき再生アナログ信
号に変換可能であり、その再生アナログ信号は、出力ユ
ニット22に供給可能である。図１を用いて説明した装置
では、出力ユニット22は、データ担体上に記憶された音
声シーケンスのようなオーディオデータの再生のため例
えばスピーカの形態の音響変換器ユニット23を有する。
図１の実施例の特徴点は、多重メモリ17の２重利用及
び高速の再生データーADW15による出力すべき再生デー
タを有するデータの部分の迅速な処理により、比較的わ
ずかな遅延時間を以てデータを出力するコスト上有利な
手段が創出されることである。
図２は、図１を用いて説明した実施例の変化形とし
て、データ担体上に記憶されたデータの出力のための装
置の第２実施例を示す。ここで、図１及び図２にて相対
応する部分は同じ参照符号を示し、さらには説明しな
い。図２の実施例のデータ変換器ユニット５は、記憶素
子24を有し、該記憶素子は、回転補正素子16に後置接続
された２進全画像メモリ26及びテキスチャ再構成素子19
に後置接続された２進再生データメモリ26を有する。２
進全画像メモリ25中に回転補正の施された、再生データ
ーADW15によりデジタル化された２進再生データがスキ
ャン走査素子２の分解能で記憶可能である。画素サイズ
ないしラスタ尺度発生器12及びテキスチャ再構成素子19
を用いての、データ担体の画素サイズないしラスタ尺度
への２進完全画像メモリ25の２進完全画像の圧縮の後、
２進再生データメモリ26中に、２進再生データがそれの
完全な再生すべき情報内容を以て記憶可能である。
特に有利には、２進再生データメモリ26を不揮発性に
構成し、それにより、再生すべきデータを何度も出力可
能にするとよい。発展形態によれば、２進再生データ
は、複数の順次処理されるデータ担体からのデータの記
憶を可能にする量、大きさを以て設計される。例えば、
１つの比較的長い音楽作品を成すように相補うような比
較的長いシーケンスが繰り返し出力可能又は他の媒体
へ、例えば、赤外伝送により伝送可能である。
図３は、図１の実施例の変形として、図１を用いて説
明した実施例のへ変化形として、データ担体の出力のた
めの装置の第３の実施例のブロック接続図を示す。ここ
で、図１と図３にて相対応する部分は同じ参照符号を付
され、更に詳しくは説明をしない。図３の装置ではデー
タ変換器ユニット５は、検出素子３に後置接続された高
速の総合データA/D変換器（総合データADW）27を有し、
前記総合データA/D変換器は、一方では、スタートブロ
ック評価素子６に接続され、他方では、前記の総合デー
タADW27には限界値再構成素子28がデータ再構成エレメ
ントとして後置接続されている。有利には総合データAD
W27は高速の８ビットA/D変換器として構成される。図３
の実施例では、コントラスト及び限界値の設定をフレキ
シブルのフィルタ関数機能により値テーブルにて設定、
確定するように設計されている。それにより、コントラ
ストの最適化及び読込エラーの低減が達成される。図３
の実施例の特徴点は、データ再生に関して高いフレキシ
ビリティを得ると共にデータ変換器ユニット５の構成素
子が著しくわずかな数で済むということである。
図４は、図１、図２又は図３の静止データ担体上に光
学的にデジタル記憶されたデータの出力のための装置に
対する光学的動作のリード読込／読出ユニットの有利な
構成を示し、この有利な構成は、基本的に、他のデータ
出力装置と関連して使用することもできる。図４のリー
ド読込／読出ユニット１は、図４には示してない照射装
置を有し、前記照射装置により、明−暗パターンでデジ
タル記憶された光学的に読出可能なデータを有する静止
データ担体が照射ビームを受ける。図４のリード読込／
読出ユニット１のスキャン走査素子２は、読出光学系29
を有し、該読出光学系29は、旋回可能且つ移動可能な配
向ミラー30を介して、焦点領域から反射された読出ビー
ム32を受ける。該読出光学系29により、読出ビーム32は
固定ミラー33を介して検出素子３へフォーカシング可能
である。有利にラインごとに並列に、又は順次のデータ
担体スキャン走査の場合検出素子３は、ライン検出器3
4、有利には所謂チャージーカップドーデバイス（charg
e−Coupled−Device）（CCD）検出器として構成されて
いる。散乱光ビームのシールドのため読出ビーム32が透
光性ケーシング内で読出光学系29に向かってガイドされ
る。
図５は、固定ミラー33とライン検出器34との間の、18
0゜曲げられたビーム路に関して分かり易いように図４
のリード読込／読出ユニットの側面図を示す。読出光学
系29の両側に、照射装置38の光源36,37が設けられてお
り、前記の光源36,37からの出射光が所属の照射光学系3
9,40に照射される。光源36,37として有利にダイオード
レーザが使用される。照射光学系39,40により図５に示
すような窓41上に載置されたデータ担体42が、データを
含む矩形状の明−暗パターン、ラスタを以てラインごと
に横断方向にデータ担体42の表面にて相隣接する照射ビ
ーム43,44が照射される。
図４及び図５によるリード読込／読出ユニット１では
データの読出は制御ユニット７を介して、配向ミラー30
のラインごとの旋回及びライン検出器34の読出と共に照
射ビーム43,44の順次連続するラインごとの位置定めに
より行われる。図１、図２又は図３の装置又は図示され
ていないデータ担体の読出のための他の位置に使用され
る光学的に動作するリード読込／読出ユニット１の別の
実施例を示す。
図６及び図７は、例えば発光ダイオード（LED）とし
て構成された光源45を有し、該光源45からの出射ビーム
が線フォーカス光学系46に照射される。線フォーカス光
学系46により、データのデジタル記憶のため矩形状に画
定された明、暗パターンを備えられたデータ担体が横断
方向に延びるラインで照射される。
更に図６及び図７のリード読込／読出ユニット１は、
スキャン走査素子２又は移動ミラー47を有し、前記移動
ミラー47は、光源45及びフォーカシング光学系46に対し
て固定的空間的関係におかれ、90゜偏向を行うものであ
る。前記移動ミラー47によっては、データ担体の表面か
ら反射されたビーム成分が並行オフセットのもとで180
゜方向変換する移動方向変換ユニット48へ変換可能であ
る。移動方向変換ユニット48は、例えばロープ牽引装置
又はロッド機構メカニズムを介して移動部49−これは、
光源45、線フォーカシング光学系46、及び移動ミラー47
から成る−と結合されている、即ち、移動方向変換ユニ
ット48の移動距離が移動部49の移動距離の半分に相応す
るように結合されている。
移動方向変換ユニット48により方向変換可能なビーム
成分は、90゜偏向可能な第１の固定偏向ミラー50に当た
り、読出光学系51を通過し、90゜偏向する第２固定偏向
ミラー52及び180゜偏向する第２固定偏向ミラー53−こ
れはプリズム又はミラーから成る−を介して空間的な理
由からビームコンボリューションのため検出素子３のラ
イン検出器54へ偏向可能であり、ここで、第１の固定偏
向ミラー50、読出光学系51、第２の固定偏向ミラー50及
び固定偏向ミラー53は相互に空間的に固定的に配置され
ている。ここで、読出光学系51によりライン検出器54へ
結像される合焦領域はデータ担体の読出の際固定的配置
状態に保持される、それというのは、移動部49の半分の
距離変位量だけの移動方向変換ユニットの移動に基づき
図６の縁位置と、図７の縁位置との間の全光学的距離長
は、移動の際データ担体とライン検出器54との間との光
学的距離長としては変わらないままであるからである。
図６及び図７に示すリード読込／読出ユニット１の特
徴点は、著しく良好なスペース利用、ひいては小型の構
成法である。更に全データ担体に亘っての光源45の移動
及び線フォーカシング光学系46の移動に基づき、それの
移動方向で一様な照明が確保され、それによりデータ処
理が簡単化される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ライムント ブルンナー ドイツ連邦共和国 デンツリンゲン ラ ングナウ ７ (56)参考文献 特開 平８−37567（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−200319（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−106930（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−187732（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−12804（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−7308（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−325897（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G10L 13/00 G06K 7/10 G11B 7/005 G11B 20/10 321

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】データ担体上にデジタル的に記憶されたデ
    ータの出力のための装置であって、データ担体からデー
    タをアナログ信号として読出すためのリード読込／読出
    ユニット（１）と、データ処理するためのデータ変換器
    ユニット（５）と、処理されたデータの出力のための出
    力ユニット（22）とを有する当該のデータ出力装置にお
    いて、 ａ） リード読込／読出ユニット（１）は、デジタルデ
    ータをラインごとに順次検出するライン検出器（34）を
    有し、 ｂ） データ変換器ユニット（５）からのデジタル出力
    データは、スタートブロック検出ユニット（８）へ伝送
    され； ｃ） スタートブロック検出ユニット（８）には制御デ
    ータ記憶ユニット（９）が接続されており、 ｄ）更にデータ変換器ユニット（５）は、再生データー
    A/D変換器（WADW）（15）を有し、該再生データーA/D変
    換器（WADW）（15）は、制御データ記憶ユニット（９）
    のグレイスケール限界値発生器（10）と共働するように
    構成されており、 ｅ） 前記WADW（15）には回転補正素子（16）が接続さ
    れており、該回転補正素子（16）は、制御データ記憶ユ
    ニット（９）の回転補正値発生器（11）に接続されてお
    り、 ｆ） 回転補正素子（16）に変換器ユニット（５）の記
    憶素子（18）が後置接続されており、前記器記憶素子
    （18）は、多重メモリ（17）及びテキスチャ再構成素子
    （19）を有し、前記テキスチャ再構成素子は、制御デー
    タ記憶ユニット（９）の画素サイズないしラスタ尺度発
    生器（12）と共働し、 ｇ） 記憶素子（18）中で画素サイズないしラスタ尺度
    に関して圧縮された２進データが、データ処理素子（2
    0）に供給可能であり、前記データ処理素子は、制御デ
    ータ記憶ユニット（９）のデータフォーマット発生器
    （13）に接続されていることを特徴とするデータ担体上
    にデジタル的に記憶されたデータの出力のための装置。
  2. 【請求項２】音響的出力のため、データ処理素子（20）
    からのデータが、出力−D/A変換器ADAW（21）に伝達可
    能であり、前記出力−ADAW（21）は、制御データ記憶ユ
    ニット（９）の励振値発生器（14）に接続されているこ
    とを特徴とする請求項１記載の装置。
  3. 【請求項３】テキスチャ再構成素子（19）と、データ処
    理素子（20）との間に２進再生データメモリ（26）が設
    けられており、前記２進再生データメモリ（26）は、２
    進再生データの再生すべき完全な情報内容を回転補正素
    子（16）からとり込み得るように構成されていることを
    特徴とする請求項１又は２記載の装置。
  4. 【請求項４】回転補正素子（16）とテキスチャ再構成素
    子（19）との間に２進完全画像メモリ（25）が設けられ
    ていることを特徴とする請求項３記載の装置。
  5. 【請求項５】リード読込／読出ユニット（１）は、読出
    光学系を有し、該読出光学系は、旋回可能且つ移動可能
    な配向ミラーを介して、合焦領域（31）から反射され
    た、読出ビーム（32）を受けるように構成されているこ
    とを特徴とする請求項１から４までのうちいずれか１項
    記載の装置。
  6. 【請求項６】読出ビーム（32）は、固定ミラー（33）を
    介してライン検出器（34）へフォーカシング可能である
    ことを特徴とする請求項５記載の装置。
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