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本发明公开了一种通过辐射束扫描的信息层(22)的基本圆形的轨迹的光学扫描装置(21)。该装置包括：(i)提供辐射束(34)的辐射源(26)，(ii)将辐射束变换到在信息层的扫描点(38)上的透镜系统(27)，该透镜系统包括具有光轴(CC′)的第一物镜组件(39)，(iii)绕旋转轴(BB′)可旋转的第一物镜组件的头旋转单元(59)，和(iv)绕旋转轴旋转头旋转单元的第一驱动装置(60)。轨迹的曲率中心与旋转轴基本重合。根据本发明，物镜组件在相对于并垂直于旋转轴的基本上径向方向(Y)上可移动。

1.  一种通过辐射束(34)扫描光学记录载体(23)的信息层(22)的轨迹(22a)的光学扫描装置(21)，该轨迹是基本上具有曲率中心(C)的圆形，该装置包括：
提供所说的辐射束(34)的辐射源(26)，
将所说的辐射束变换到在所说的信息层上的扫描点(38)的透镜系统(27)，该透镜系统包括具有光轴(CC′)的第一物镜组件(39)，
支撑所说的第一物镜组件的头旋转单元(59)，该单元绕旋转轴(BB′)可旋转并且所说的轨迹的所说的曲率中心基本与所说的旋转轴重合，以及
绕所说的旋转轴旋转所说的头旋转单元的第一驱动装置(60)，
其特征在于所说的第一物镜透镜组件在相对于并垂直于所说的旋转轴的基本上径向方向(Y)上可移动。

2.  如权利要求1所述的光学扫描装置(21)，其中所说的头旋转单元(59)进一步包括控制所说的第一物镜组件(39)的位置基本在相对于所说的旋转轴BB′的径向方向(Y)的第一定位装置(100)。

3.  如权利要求2所述的光学扫描装置(21)，其中所说的第一定位装置进一步包括用于将所说的头旋转单元(59)的重心基本保持在所说的旋转轴上的第一平衡装置(63)。

4.  如权利要求3所述的光学扫描装置(21)，其中所说的第一平衡装置(63)包括第二物镜组件。

5.  如权利要求2所述的光学扫描装置(21)，其中所说的第一平衡装置(100)进一步包括减小所说的头旋转单元(39)的离心力对它的旋转频率的相关性的第二平衡装置(70)，

6.  如权利要求5所述的光学扫描装置(21)，其中具有所说的第二平衡装置(70)的所说的第一定位装置(100)和所说的第一物镜组件(39)以具有固定的长度的侧边、可变角度和与所说的旋转轴(BB′)基本重合的重心的菱形的形式设置。

7.  如权利要求1所述的光学扫描装置(21)，进一步包括绕所说的旋转轴(BB′)且在与所说的头旋转单元(59)的旋转(10)方向相反旋转方向旋转光学记录载体(23)的第二驱动装置(80)。

8.  如权利要求1所述的光学扫描装置(21)，其中进一步包括在基本垂直于所说的旋转轴(BB′)的平面(XY)上定位所说的光学记录载体(23)的第二定位装置(81)。

9.  如权利要求1所述的光学扫描装置(21)，进一步包括相对于所说的信息层(22)的位置和/或要扫描的所说的信息层的轨迹控制所说的扫描点(38)的位置的伺服电路(30)和执行器(31，33)。

10.  如权利要求1所述的光学扫描装置(21)，进一步包括：
将通过所说的光学扫描装置(23)调制的所说的辐射束的辐射转换为电信号(S_data)的检测器(48)，和
响应所说的电信号提供误差校正信号的信息处理单元(33)。

11.  如权利要求1所述的光学扫描装置(21)，其中所说的第一物镜组件(39)包括形成双透镜系统的第一物镜(40)和第二物镜(42)。

12.  一种扫描光学记录载体的光学扫描系统(90)，该系统包括具有基本圆形轨迹(22a)的信息层(22)的光学记录载体(23)和如权利要求1所述的光学扫描装置(21)。

13.  如权利要求12所述的光学扫描系统(90)，其中所说的光学记录载体(23)包括非圆形衬底。

14.  如权利要求12所述的光学扫描系统(90)，其中所说的光学记录载体(23)包括柔性衬底。

光学扫描装置
发明领域
本发明涉及通过辐射束扫描光学记录载体的信息层的轨迹的光学扫描装置，该轨迹是基本上具有曲率中心的圆形，该装置包括：(a)提供所说的辐射束的辐射源，(b)将所说的辐射束变换到在所说的信息层上的扫描点的透镜系统，该透镜系统包括具有光轴的第一物镜组件，(c)支撑所说的第一物镜组件的头旋转单元，该单元绕旋转轴可旋转并且所说的轨迹的所说的曲率中心基本与所说的旋转轴重合，以及(d)绕所说的旋转轴旋转所说的头旋转单元的第一驱动装置。
本发明也涉及扫描光学纪录载体的光学扫描系统，该扫描系统包括具有信息层的光学记录载体和光学扫描装置，该信息层具有基本圆形的轨迹，该光学扫描装置包括：(a)提供所说的辐射束的辐射源，(b)将所说的辐射束变换到在所说的信息层上的扫描点的透镜系统，该透镜系统包括具有光轴的第一物镜组件，(c)支撑所说的第一物镜组件的头旋转单元，该单元绕旋转轴可旋转并且所说的轨迹的所说的曲率中心基本与所说的旋转轴重合，以及(d)绕所说的旋转轴旋转所说的头旋转单元的第一驱动装置。
背景技术
“扫描信息层”是指以辐射束扫描以从信息层中读取信息(“读模式”)、在信息层中写信息(“写模式”)和/或从信息层擦除信息(“擦除模式”)。
“信息层”是包含轨迹的光学记录载体的层。“轨迹”是聚焦的辐射束所跟踪的路径，在这个路径上设置有代表信息的可光学地读取的标记。例如该标记可以以具有不同于周围的磁化方向或反射系数的面积或凹坑的形式。附图1所示为包括轨迹201的光学记录载体200(它的中心线在附图1中示出)。在下文中，轨迹是“基本圆形”，如果它具有曲率中心C和曲率半径R的圆形或螺旋形或它的一部分。后面的轴相对于轨迹201的中心线的点O定义。“Y₀”是平行于轨迹201的“辐射方向”的参考轴(即，从中心C至点O的方向)，“X₀”是平行于“切向方向”的参考轴(即，与点O中的轨迹相切并且垂直于径向方向的方向)，以及“Z₀”是一种使(X₀，Y₀，Z₀)成方向正交座的参考轴。在本领域中公知的是光学记录载体200具有对称轴202的盘形，该对称轴202与该盘正交并且通过轨迹201的中心C。
如在开始段落中描述的光学扫描装置公开在美国专利US4,219,704中。参考本文描述的附图2a，这种公知的光学扫描装置是用于通过辐射束3扫描光学记录载体2的信息层1地轨迹。它包括提供辐射束3的辐射源4、将辐射束3变换到在信息层1中的扫描点8的透镜系统6，7、绕旋转轴BB′可旋转的用于透镜系统6，7的头旋转单元(9)和绕旋转轴BB′旋转头旋转单元9的驱动装置(在附图1中没有示出)。参考附图2a和下文，“Z”是平行于旋转轴舳BB′的参考轴，“Y”是相对于并垂直于旋转轴BB′平行于径向方向的参考轴，“X”是垂直Y-和Z-轴的参考轴。(X，Y，Z)是指向正交的三元组。此外，在参考附图1所描述的类型的光学记录载体的扫描的过程中，要扫描的轨迹的曲率中心与扫描装置的旋转轴BB′基本重合。因此，Y₀-轴(轨迹的径向方向)与Y-轴(相对于旋转轴BB′的径向方向)基本重合，以及X₀-轴(轨迹的切向方向)与X-轴基本重合重合。
参考附图2a，头旋转单元9包括承载透镜系统6，7的旋转轮。透镜系统6，7具有平行于Z-轴的光轴。
附图2 b所示为沿附图2a的线J-J的正视图。如附图2b所示，记录载体2具有输入边线2a和输出边线2b。多个轨迹T₁，T₂，T₃...设置在两个边线2a和2b之间的记录载体2中，这些轨迹呈圆的部分的形式并分别具有相同的半径和不同的中心C1，C2，C3...。因此，每个轨迹(例如轨迹T₂)具有两个外线，例如I₂和O₂。
在轨迹T₂的扫描的过程中，物镜7(在附图2b中以虚线示出)在旋转10的方向绕旋转轴BB′旋转。扫描点8跟随轨迹T₂，以使从轨迹T₂的点I₂至点O₂扫描信息数据。此外，为了从一个轨迹(例如轨迹T₂)扫描到另一轨迹(例如轨迹T₃)，记录载体2通过涡轮设备11(在附图2a中示出)沿方向Y缓慢移动。涡轮设备11移动支撑光学记录载体2的滑架12。因此，记录载体2沿Y-轴移动(如在附图2中所示)，然后扫描信息层1的轨迹T₃。
公知的装置的一个缺点是它要求使用具有参考附图2b所描述的类型的格式的记录载体。结果，公知装置不能与最普通使用的记录载体兼容，这种最普通使用的记录载体具有完全不同的格式，尤其是轨迹一般沿螺旋线形成。
公知的装置的另一缺点在于在轨迹(例如轨迹T₂)的扫描过程中扫描点8从点I₂旋转到点O₂，然后飞越记录载体2的输出边线2a，而与要从点O₂到点I₂扫描的任何信息数据不重合。换句话说，公知的装置提供了记录载体2的不连续扫描。为了避免在没有扫描信息数据的时间周期，给旋转装置9提供具有如在附图2b中所示的多个物镜7的多头。这就造成公知的装置昂贵。
公知的装置的另一缺点在于在物镜7每次飞越记录载体2的输入边线2b时，需要再定位以便用于聚焦和径向跟踪的目的，以使扫描点8在焦点上并与要扫描的轨迹重合。
公知的装置的另一缺点在于在物镜7每次飞越记录载体2的输入边线2b时，在该轨迹中扫描的并接近输入边线2b的数据在为聚焦和径向跟踪目的的物镜7的再定位所需的时间周期内不能被检索到。
发明概述
本发明的另一目的是提供一种光学扫描装置，该光学扫描装置包括在扫描的过程中绕旋转轴可旋转的物镜组件，并且该光学扫描装置允许连续地扫描具有基本圆形的轨迹的信息层的光学记录载体。
这个目的通过在开始段落中所描述的光学扫描装置实现，根据本发明，其中第一物镜组件在相对于并垂直于旋转轴的基本上径向方向(Y)上可移动。在基本上径向方向(Y)上可移动的第一物镜组件的优点在于允许在物镜和旋转轴之间的距离沿径向方向可调节。因此，该光学扫描装置可以扫描例如以螺旋线形式在信息层的整个表面上设置的轨迹。因此，信息层的另一轨迹可以通过改变第一物镜组件沿相对于该单元的旋转轴的径向方向(Y)的位置来扫描。这种在第一物镜和记录载体之间的定位不要求如在US4,219,704中所公开的光学扫描装置那样地相对于旋转轴改变光学记录载体的位置。
头旋转单元的优选实施例包括控制第一物镜组件的位置基本在相对于头旋转单元的旋转轴的径向方向(Y)上的第一定位装置。这就能有利地控制哪个轨迹要被扫描并且也能够连续地扫描在信息层上的轨迹。因此，可移动的物镜组件的另一优点在于避免了使用如所描述的用于公知的光学扫描装置的多头，因为根据本发明的光学扫描装置允许记录连续扫描记录载体。
第一定位装置的优选实施例进一步包括用于将头旋转单元的重心基本保持在该单元的旋转轴上的第一平衡装置或平衡物。给第一定位装置提供这种第一平衡装置的优点是使该光学扫描装置在该单元的旋转过程中在机械上稳定。
第一平衡装置的优选实施例包括第二物镜组件。给第一平衡装置提供第二物镜组件的优点在于允许通过第二物镜组件进行的附加信息层的扫描或者在信息层上的相同或不同的轨迹的扫描(同时扫描)。例如，第一物镜组件可以用于扫描第一种类型的第一光学记录载体(例如所谓的CD格式或所谓的DVD格式)和第二物镜组件可以用于扫描第二不同类型的第二光学记录载体(例如所谓的DVR格式)。
第一平衡装置的另一优点进一步包括减小头旋转单元的离心力对它的旋转频率的相关性的第二平衡装置，因此第一物镜组件的惯性矩在旋转的过程中基本恒定。给头旋转单元提供这种第二平衡装置的优点在于使该光学扫描装置在该单元的旋转的过程中(特别是在较高的速度值下)在机械上稳定。
该光学扫描装置的优选实施例进一步包括绕该单元的旋转轴并以与该单元的旋转相反方向的旋转来旋转光学记录载体的第二驱动装置。给该光学扫描装置提供这种第二驱动装置的优点在于通过组合第一物镜系统和光学记录载体的旋转速度增加信息扫描速率。
该光学扫描装置的另一优选实施例进一步包括在基本垂直于该单元的旋转轴的平面上定位光学记录载体的第二定位装置。给该光学扫描装置提供这种第二定位装置的优点在于调节在要扫描的轨迹的中心和该单元的旋转轴之间的距离。这就允许沿轨迹的径向方向(Y)和切向方向(X)调节光学记录载体以避免在轨迹的中心和在该单元的旋转轴之间的失准。结果，保持扫描点在轨迹上所消耗的电功率最小。
本发明的另一目的是提供一种光学扫描系统，该光学扫描系统包括具有基本圆形轨迹的信息层的光学记录载体和光学扫描装置，该光学扫描装置包括在扫描过程中绕旋转轴可旋转并允许连续地扫描轨迹的物镜组件。
这个目的通过如在开始段落中所描述的光学扫描系统实现，根据本发明，其中所说的第一物镜组件在相对于并垂直于所说的旋转轴的基本上径向方向(Y)上可移动。
附图概述
通过下文对如在附图中所示的本发明的更详细的描述将会清楚本发明的这些目的、优点和特征，在附图中：
附图1所示为具有圆形轨迹并连同参考轴的光学记录载体，
附图2a所示为一种公知的光学扫描装置，
附图2b所示为沿附图2a的线J-J的正视图。
附图3所示为根据本发明包括光学记录载体和光学扫描装置的光学扫描系统的部件的示意图，
附图4所示为沿附图3的线I-I看在附图3中所示的光学扫描装置的某些部件，
附图5所示为在附图3中所示的光学扫描装置的定位装置的优选
实施例，
附图6所示为沿在附图5中的线II-II看在附图5中所示的定位装置的某些部件，
附图7所示为沿在附图5中的线II-II看在附图5中所示的定位装置的改进，
附图8所示为在附图3中所示的头旋转单元的另一实施例。
优选实施例的详细描述
附图3所示为根据本发明包括光学记录载体23和光学扫描装置21的光学扫描系统的部件的示意图。装置21用于扫描光学记录载体23的信息层22的轨迹。如前文参考附图2所定义，“Z”是平行于旋转轴BB′的参考轴，“Y”是相对于并垂直于旋转轴BB′平行于径向方向的参考轴，“X”是垂直Z-和Y-轴的参考轴。
通过实例说明，光学记录载体23包括在其一侧上设置信息层22的透明层24。信息层22的背离透明层24的一侧通过保护层25保护以免受环境的影响；如附图3所示，层22，24，25在X-轴和Y-轴的方向上都是平面。透明层24通过给信息层22提供机械支撑起载体23的衬底的作用。可替换的是，透明层24可以仅具有保护信息层22的功能，而机械支撑由信息层22的另一侧上的一个层提供，例如由保护层或连接到最上面的信息层的透明层和附加的信息层提供。信息层22是包含具有曲率中心的基本圆形的轨迹22a(在附图3中没有示出，但在附图4中示出)的载体23的表面。如前文参考附图1和2所定义，相对于该装置定义的X-，Y-和Z-轴与相对于光学记录载体23定义的X₀-，Y₀-和Z₀-轴基本重合。
如附图3所示，光学扫描装置21包括辐射源26、包括第一物镜组件39的透镜系统27、头旋转单元59和第一驱动装置60。可取的是，光学扫描装置21进一步包括准直透镜41、分束器29、检测系统28、伺服电路30、相对于Z-轴的聚焦执行器31、相对于Y-轴的径向执行器32和用于误差校正的信息处理单元33。
设置头旋转单元59用于支撑绕旋转轴BB′可旋转的物镜组件39，如下文进一步描述。轨迹22a的曲率中心C(在附图3中没有示出，但在附图4中示出)与旋转轴BB′基本重合。头旋转单元59将在下文中参考附图5至9进一步描述。
设置驱动装置60用于绕旋转轴BB′旋转头旋转单元59。下文参考附图5将进一步描述它。
如附图3所示，设置辐射源26以提供辐射束34。可取的是，辐射源26包括在所选择的波长λ上发射辐射束34的至少一个半导体激光器。例如，在光学记录载体23具有所谓的DVD格式的情况下，辐射束34的波长λ在620和700纳米之间，可取的是等于600纳米，而在光学记录载体23具有所谓的DVR格式的情况下，该波长λ优选等于405纳米。此外，辐射源26具有从辐射束34形成第一辅助辐射束和第一辅助辐射束(在附图3中没有示出)的光栅结构(在附图3中没有示出)。
设置准直透镜41用于将辐射束34转换为基本准直的辐射束43。
设置分束器29用于在物镜组件39的方向上传输一部分辐射束43并检测系统28的方向上传输另一部分辐射束43。可取的是，分束器29由相对于旋转轴BB′倾斜的平面平行板形成以便相对于这个轴形成角度α。可取的是，该角度α等于45度。
设置透镜系统27用于将辐射束34变换为聚焦的辐射束37以便在信息层22的位置上形成扫描点38。在附图3所示的实施例中，透镜系统27包括两个折叠的反射镜44和45。反射镜44相对于旋转轴BB′在可旋转位置上设置以朝物镜组件39反射经反射的辐射束42。可取的是，反射镜44相对于旋转轴BB′倾斜以便形成45度的角度。注意，反射镜44和45彼此设置以使这些反射镜与旋转轴BB′对齐。
透镜系统27的物镜组件39包括(i)具有光轴CC′的第一物镜40和(ii)折叠反射镜46。物镜40将反射的辐射束43变换为会聚辐射束43′。在相对于旋转轴BB′的可旋转的位置上和相对于物镜40的固定位置上设置反光镜46。注意，反光镜46和45彼此设置以使这些反光镜的中心相对于轴线AA′对齐，在本实施例中与旋转轴BB′形成90度的角度。
作为装置21的改进(附图3所示)，物镜组件39进一步包括与物镜40一起形成如在WO00/38182的双透镜系统的附加的物镜42。物镜42将会聚的辐射束43′变换为聚焦的辐射束37。透镜42可以是具有对着物镜40的凸入口表面42a和对着信息层22的位置的平面出口表面42b的平凸透镜。因此，聚焦的辐射束37具有取决于在物镜40和42之间的距离的数值孔径NA。通过举例说明，在光学记录载体23是所谓的DVD格式的情况下，数值孔径NA近似等于0.6(对于“读模式”)，在光学记录载体23具有所谓的DVR格式的情况下，对于“写模式”和“读模式”，数值孔径NA近似等于0.65。此外，一个或两个的物镜40和42的入口表面和/或出口表面优选为非球面。
在扫描的过程中，前向聚焦的辐射束37在信息层22上反射，由此形成了在前向聚焦的辐射束37的光路上返回的后向辐射束34。透镜系统27将后向辐射束54变换为基本准直的后向辐射束55。最后，分束器29通过将至少一部分的后向辐射束55朝检测系统28传输从而将前向辐射束43从后向辐射束55中分开。仅通过举例说明，分束器29由平面平行板形成。作为变型实施例，它可以由具有对前向辐射束43反射的涂层的有反射性的对角平面和具有对后向辐射束55有透射性的涂层的小面的立方棱镜形成。以这种立方棱镜形成分束器的优点在于它不引入光学像差，与可能引入像散和慧差的平面平行板相反。
设置检测系统28用于捕获由所说的光学记录载体23调制的辐射束的辐射(即辐射束以及对应的辅助辐射束)并将它们转换为一个或多个电信号，如下文进一步描述。检测系统8包括会聚透镜47和检测器48，该检测器48包括提供检测信号的辐射敏感的检测元件(在附图3中没有示出)和响应检测信号提供电信号的电子电路。一个电信号是信息信号S_data，它的值代表在信息层22上扫描的信息。信息处理单元33处理信息信号S_data并响应该电信号提供误差校正信号。来自检测系统28的其它信号是聚焦误差信号S_focus和径向跟踪误差信号S_radial。信号S_focus代表沿着在扫描点38和信息层22的位置之间的旋转轴BB′在高度上的径向差。可取的是，这个信号通过公知的“像散法”形成，尤其是在G.Bouwhuis，J.Braat，A.Huijser et al，“Principlesof Optical Disc Systems，“p.75-80(Adam Hilger 1985)(ISBN0-85274-785-3)中所公开的“像散法“。信号S_radial代表在扫描点38和扫描点38要跟踪的信息层22中的轨迹的中心线之间的信息层22的平面中的距离。可取的是，信号S_radial通过“径向推挽法”形成，尤其是在所说的G.Bouwhuis等人的书的p.70-73中所公开的“径向推挽法”。
设置伺服电路30用于响应信号S_focua和S_radial分别提供通过聚焦执行器31和径向执行器32相对于信息层22的位置控制扫描点38的位置的伺服控制信号S_control。聚焦执行器31控制物镜40和42沿轴Z(平行于旋转轴BB′)的位置。这就使得装置21能够控制扫描点38的实际位置以便它与信息层22的平面基本重合。径向执行器32控制物镜40和42在垂直于轴Z的方向上的位置。这就使得装置21能够控制扫描点38的径向位置以便它与在信息层22中要跟随的轨迹的中心线基本重合。
根据本发明，物镜组件39在相对于且垂直于旋转轴BB′的基本上径向方向上可移动。附图4所示为在附图3所示的装置的某些部件，代表物镜组件39相对于X-和Y-轴的位移。在本文的描述以及附图4所示，物镜组件39基本在径向方向上的位移意味着：(a)要么沿着径向方向(即沿着平行于Y-轴且通过轨迹22a的中心C的轴“Y₁”)，或者(b)平行于径向方向(即，沿着平行于Y₁-轴的轴Y₂并且在Y₁-和Y₂-轴之间具有距离D)。
物镜组件39相对于旋转轴BB′并沿着Y-轴的定位通过第一定位装置100(在附图3中没有示出)实现。附图5所示为第一定位装置100的优选实施例，该第一定位装置100包括第一线性导向器61A、61B、滑架62、四个滑轮101至104、三个带105至107和马达108。此外，定位装置100优选包括将头旋转单元59的重心基本保持在旋转轴BB′上的第一平衡装置或平衡物63。附图6所示为沿在附图5中的线II-II看的定位装置100的某些部件。
如附图5所示，马达108具有平行于Z-轴的旋转轴Δ₁。滑轮101绕旋转轴Δ₁可旋转，滑轮102至104绕旋转轴BB′可旋转。滑轮101和102通过带105在机械上耦合。滑轮102，103和104固定相同的轴(未示)。滑轮103通过带106机械地耦合到滑架62，滑轮104通过带107机械地耦合到平衡物63。滑架62承载物镜组件39并可沿线性导向器61A，61B相对于旋转轴BB′移动。线性导向器61A，61B沿Y-轴在径向方向上延伸。可取的是，平衡物63相对于旋转轴BB′在直径上与物镜组件39相对着。更为可取的是，平衡物43包括第二物镜组件。
驱动装置60包括马达110、两个滑轮111和112、一个带113和支撑元件114，如附图5所示。马达110具有平行于Z-轴的旋转轴Δ₂。滑轮111绕旋转轴Δ₂可旋转，而滑轮112绕旋转轴BB′可旋转。滑轮111和112都通过带113机械耦合。滑轮和线性导向器61A，61B固定到支撑元件114。注意，滑轮102能够独立于滑轮112旋转，反之亦然。
注意，物镜组件39沿着Y-轴的粗定位通过第一定位装置100实现。还要注意的是，物镜组件39沿着Y-轴(以及沿着Z-轴)的精细定位通过伺服电路30和用于焦点跟踪和径向跟踪的执行器31，32实现。因此，物镜组件39设置成用于将扫描点38(在附图3中示出)保持在焦点上并与要扫描的轨迹对齐(在附图4中的轨迹22a或22a′)。注意，第一定位装置100也允许物镜组件39沿着X-轴设置，由此使扫描装置21比公知的装置更能够容允物镜组件39在切向方向上位移。因此，光学扫描装置21允许物镜组件39沿着X-，Y-和Z-轴设置。可替换的是，物镜组件39沿着Z-轴的更精细的定位通过控制反射镜44的位置实现。
在光学记录载体23的扫描过程中，马达110驱动滑轮111，该滑轮111因此绕轴Δ₂旋转。滑轮111通过带113驱动滑轮112，由此滑轮112绕轴BB′旋转。注意，在扫描的过程中，马达108和110的旋转速度彼此相等，由此允许扫描轨迹22a。
在滑架62沿着径向方向(Y)定位的过程中，马达108驱动滑轮101，滑轮01由此绕轴Δ₁旋转。滑轮101通过传送带105驱动滑轮102，滑轮102由此绕轴BB′旋转。滑轮102驱动通过传送带106和107沿相对于旋转轴BB′的径向方向(Y)移动滑架62和平衡物63的两个滑轮103和104。注意，在定位的过程中，马达108和110的旋转速度相互不同，由此允许滑架62相对于轴BB′通过滑轮101至104和传送带105至107定位。还应该注意，在将物镜组件39从盘的里面定位到外面时，物镜组件39的角速度减慢。在以恒定的线速度扫描的情况下这是有用的。
附图7所示为沿在附图5中所示的线II-II看在附图5和6中所示的定位装置100的改进。如附图7所示，定位装置100进一步包括减小头旋转单元59(在附图7中没有示出)的离心力对它的旋转频率的相关性的第二平衡装置。仅作为举例说明，平衡装置70包括第二线性导向器61C，61D和两个本体71A和71B。线性导向器61A，61B、线性导向器61C，61D、滑架62、平衡物63和本体71A和71B都以具有固定的长度的侧边、可变的角度和与旋转轴BB′基本重合的重心的菱形的形式设置。线性导向器61C，61D基本垂直于旋转轴BB′和第一线性导向器61A，61B。滑架62和平衡物63设置成相对于轴BB′沿着线性导向器61A，61B可移动。本体71A和71B设置成相对于轴BB′沿着线性导向器61C，61D可移动。在附图7中所示的定位装置可以具有类似于参考附图5所描述的驱动装置60类似的驱动装置。
注意，在将物镜组件39从盘的里面定位到外面时，菱形的惯性矩在旋转的过程中基本维持恒定。这就允许以恒定的角速度扫描。
在本领域中公知的是，在这种物镜相对载体旋转的光学扫描装置中，信息扫描速率(即可以扫描信息的速率)可以比在其中光学记录载体旋转并物镜系统静止的常规光学扫描装置中的速率更高。实际上，在这种常规的装置中，载体的旋转频率的上限通常是150赫兹。如果载体旋转超过该上限，则不希望的结果开始出现，比如在载体中的机械振动开始出现、声噪声产生、该装置的电功率急剧增加和载体分裂(对于高于300赫兹的频率)。注意，在附图3等附图中所示的光学扫描装置中，可旋转的元件由具有允许这些元件以高于150赫兹的频率旋转而不产生所说的不希望的结果的弹性特点(例如抗张强度)的材料(例如铝)制成。还应该注意，在其中记录载体旋转的公知的装置中，记录载体通常由不允许它以高于150赫兹的频率旋转的塑料制成。
应该理解的是，参考上文描述的实施例可以设计许多变型和改进而不脱离在附加的权利要求中所界定的本发明的范围。
附图8所示为头旋转单元59′的另一实施例，这里三个反射镜44，45和46被设置成使轴从AA′和BB′相互具有小于90度的角度θ(例如，在附图8中所示的45度)。
作为参考附图3的光学扫描装置21的改进，光学扫描装置21进一步包括在与头旋转单元59的旋转相反的旋转方向使光学记录载体23绕旋转轴BB′旋转的第二驱动装置80。驱动装置80可以由任何常规的电马达形成。
也是作为参考附图3的光学扫描装置21的改进，光学扫描装置21进一步包括将光学记录载体23定位在基本垂直于旋转轴BB′的XY-平面中的第二定位装置81。例如，第二定位装置81可以由参考附图2和US4,219,704已经描述的涡轮设备形成。给该光学装置提供这种第二定位装置的优点在于允许轨迹的中心具有物镜组件的旋转轴，例如以便相对于盘的中心补偿轨迹的偏离中心(在200微米的数量级)。
作为光学扫描装置的一种变型，该装置是一种能够同时执行多轨迹扫描的装置。这就有利地改善了例如在美国专利US4,449,212中所描述的在“读出模式”中的数据读出和/或在“写模式”中的写速度。根据美国专利US4,449,212的多踪迹结构的描述在此以引用参考的方式结合在本申请中。
作为具有盘形的光学记录载体23的一种变型，以形成在具有各种形状的衬底上(例如在非圆衬底上或在柔性衬底比如箔上)的螺线形或圆形的格式设置该轨迹。这有利地形成了选择要扫描的光学记录载体的形状的更大的自由。