CN1240062C - 用聚焦来读出光盘的方法与装置 - Google Patents

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Abstract

一种包括物镜(8)的光学系统，把光学头(2)产生的5个光束(31到35)施加于CD-ROM(1)的信号面(1)上的多个相邻轨道。用光电检测器(PD1到PD5)检测从信号面反射的光束，并且根据光电检测器(PD1到PD5)的检测输出，记录数据读出系统(20)同时读出记录在各个施加了光束(31到35)的轨道上的数据，并且以CD-ROM(1)的记录顺序通过防止读出的数据重复读出或遗漏的方式输出读出的数据。在读出记录数据之前，系统控制器(50)执行聚焦伺服系统的偏置偏离调节。在这种情况中，执行偏置偏离调节使得信号面(1)定位在沿物镜(8)的光轴看去的光束(33)与(31)的聚焦点(P3)和(P1)的正中间。

Description

用聚焦来读出光盘的方法与装置
技术领域
本发明涉及多束型光盘读出装置，并且尤其涉及一种多束型光盘读出装置，其中不同光束同时被施加于诸如CD-ROM、CD-WO、DVD、DVD-ROM、DVD-RAM、MO和LD之类光盘的多个相邻轨道，并且用记录数据读出系统根据各个反射光束的检测输出来读出记录在施加了光束的轨道上的数据。
背景技术
多束方法是以高速从CD-ROM读出记录数据的方法之一。用这种方法，不同光束同时被施加于形成有螺旋轨道的光盘上的多个相邻轨道，对每个轨道根据各个反射光束的检测输出，用一个记录数据读出系统读出记录在施加了光束的轨道上的数据，并且通过防止读出的数据重复读出或遗漏的方式，在随后以记录的顺序输出读出的数据。
这种多束光盘读出装置的多个光束的每一个都需要被正确聚焦到光盘信号面上。如果不正确聚焦，记录数据不能用处于失焦状态中的光束读出。如果对多个光束的每个都提供一个聚焦光学系统，可能通过独立地控制这些聚焦光学系统来把所有光束聚焦到光盘信号面上。但是，提供多个聚焦光学系统从技术和经济方面考虑都是不实际的。由于这种原因，通常使用单一的聚焦光学系统。光学系统与象差有关。即使光轴的中心处于聚焦状态，远离光轴中心的点也会处于失焦状态。为解决这个问题，把用于产生多个光束的多个光源设置成共线并通过调节来使得远离光轴的光源移向光轴。
但是，这种调节是不容易的并且为实现低成本高效率的系统使用多个光源(激光二极管)也不是优选的。把多个光源聚焦在光盘的信号面上，光束的聚焦状态不同。因此，为补偿由各个光束的检测输出的空间频率特性(MTF)引起的高频分量衰减，使用波形均衡器电路来提高检测输出的高频分量的增益并抑制码间(inter-code)干扰。把多个不同的波形均衡器电路用于多个光束是不经济的。
发明内容
在本发明的多束光盘读出装置中，包括物镜的光学系统分别把n个光束同时以靠近信号面的聚焦状态施加到光盘的信号面上的n个轨道上，并且信号处理装置从信号面反射的光束的检测输出对每个光束产生RF信号，还基于光束的检测输出读出记录在施加了光束的轨道上的数据，其特征在于光学系统被设置来使得光盘的信号面被定位在沿物镜的光轴方向看去的n个光束的各个聚焦点的正中间。
因此可能避免n个光束的每一个相对于信号面的不良聚焦状态并且可能从光盘可靠地读出记录数据。
根据本发明的一个实施例，分级(grading)装置衍射从单一激光二极管光源产生的光束，并产生0级、正负(+/-)一级、….、正负(+/-)m级衍射光束。第i级衍射光束相对于0级衍射光束对称。因此，第i级衍射光束的聚焦状态是相同的并且空间频率特性也是相同的，从而可使用同样特性的波形均衡器电路。
根据本发明的一个实施例，第一和第二聚焦控制操作通过首先确定使0级衍射光束聚焦到光盘信号面上所必须的控制量，然后调节该控制量使得光盘的信号面被定位在0级、正负(+/-)一级、….、正负(+/-)m级衍射光束的聚焦点的正中间而执行。
附图说明
图1是根据本发明的一个实施例的多束型CD-ROM读出装置的框图。
图2是表示图1所示的计算部分的结构的框图。
图3是表示图1所示的并串行变换器的结构的框图。
图4是表示图3所示的存储器的内容的示例的图。
图5是表示由图1所示的系统控制器执行的读出开始控制处理的流程图。
图6是表示图5所示的第一聚焦偏离调节处理的流程图。
图7(1)到7(3)是表示由图1所示的装置执行的聚焦偏离调节操作的图。
图8是表示图1所示的多束型CD-ROM读出装置的数据读出操作的示例的图。
图9是表示图1所示的多束型CD-ROM读出装置的数据读出操作的示例的图。
图10是表示图3所示的存储器的内容的示例的图。
图11是表示图1所示的多束型CD-ROM读出装置的数据读出操作的示例的图。
图12是表示图3所示的存储器的内容的示例的图。
图13是表示图1所示的多束型CD-ROM读出装置的数据读出操作的示例的图。
图14是表示图1所示的多束型CD-ROM读出装置的数据读出操作的示例的图。
图15是表示图1所示的多束型CD-ROM读出装置的数据读出操作的示例的图。
图16是表示图3所示的存储器的内容的示例的图。
图17是表示图1所示的CD-ROM读出装置的数据读出操作的示例的图。
图18是表示图1所示的多束型CD-ROM读出装置的数据读出操作的示例的图。
图19是表示图1所示的多束型CD-ROM读出装置的数据读出操作的示例的图。
图20是表示图3所示的存储器的内容的示例的图。
图21是表示图1所示的CD-ROM读出装置的数据读出操作的示例的图。
图22(1)和22(2)是表示图1所示的光学头的修改图，其中省略了部分区域。
图23是表示根据本发明的另一个实施例的图5所示的第二聚焦调节处理的流程图。
具体实施方式
以下将参考图1说明多束型CD-ROM读出装置的一个实施例。在图1中，参考标记1代表形成有记录数据的螺旋轨道的CD-ROM(CD-ROM的外圆周和内圆周侧在图1中以箭头表示)。CD-ROM1用未表示出的主轴电机驱动以恒定线速度旋转。参考标记2代表能够发射5个光束的多束型光学头。光学头2在CD-ROM1旋转时随着记录数据读出的不断前进从内圆周移向外圆周。光学头2把不同光束31到35同时施加于CD-ROM1的n＝5个相邻轨道上，并且用输出光电流作为检测信号的光电检测器PD1到PD5检测(接收)各个反射的光束。
在光学头2中，参考标记4代表用于发射激光束3的激光二极管。参考标记5代表垂直于激光二极管4的光轴设置的用于衍射激光束来形成-2级衍射光束31，-1级衍射光束32、0级衍射光束33、+1级衍射光束34和+2级衍射光束35的光栅(衍射光栅)。参考标记6代表粘在一起的两个直角棱镜制成的分光器。参考标记7代表用于把各个散射的光束转换为校准的光束的准直透镜。参考标记8代表用于把通过分光器6和准直透镜7的光束31到35聚焦到CD-ROM1的信号面1上的物镜。物镜8的光轴与信号面1成直角相交。
参考标记9代表用于沿垂直于CD-ROM1的信号面1的方向移动物镜8来跟随CD-ROM1的表面振动，以便无论CD-ROM1的表面怎样振动也能保持各个光束31到35相对于信号面1的聚焦状态的聚焦执行器。参考标记10代表用于沿CD-ROM1的信号面1的径向移动物镜8来跟随CD-ROM1的中心偏离，以便使各个光束31到35正确跟踪相应轨道的跟踪执行器。聚焦执行器9和跟踪执行器10由后面将描述的伺服电路独立地驱动。
光电检测器PD1到PD5提供给相应的光束31到35，并且各个都输出正比于接收到的光量的光电流。从CD-ROM1的信号面1反射的光束31、32、34和35通过物镜8和准直透镜7并且被分光器6反射。此后，它们通过包括柱面透镜、检测器透镜等的光学系统(未示出)并入射到相应的光电检测器PD1到PD5上。
使由柱面透镜、检测器透镜等构成的光学系统的光轴与0级衍射光的光束33的光轴重合，并且使该光束垂直入射到CD-ROM1的信号面1上。
光束32和34(31和35)是垂直入射到光栅5的激光束3的+1级衍射光和-1级衍射光(+2级衍射光和-2级衍射光)，并且与0级衍射光的光束33完全线性对称地形成，并且与垂直入射到CD-ROM1的信号面1上的光束33完全对称地施加于信号面1。因此，一对光束32和34(31和35)的聚焦点P4和P2(P5和P1)沿物镜8的光轴看处于同一位置，并且光束31到35的聚焦点通常在一个弧线上。因此，即使光束33相对于信号面1处于完全聚焦状态，尽管其它光束被聚焦在信号面1附近，它们不处于完全的聚焦状态。
光电检测器PD1、PD2、PD4和PD5输出正比于接收到的光量的光电流I1、I2、I4和I5。光电检测器PD3是类似于用于普通单束型光学头的4分(four-division)光电二极管，并输出正比于各个分割(division)二极管接收到的光量的光电流I3-A、I3-B、I3-C和I3-D。
参考标记11代表用于在读出或搜索操作期间在CD-ROM1的径向上移动光学头2的拖动(sled)电机。拖动电机用伺服电路驱动并在搜索操作期间沿向前或相反的方向把光学头2移动到需要的位置，或在读出操作期间随CD-ROM1的读出操作进展沿向前方向逐渐移动光学头2。
参考标记20代表基于光学头2的光电检测器PD1到PD5的光接收输出，同时读出记录在施加了光束31到35的轨道上的记录数据，并且通过防止读出的记录数据重复读出或遗漏的方式以CD-ROM1的记录顺序串行输出读出的记录数据的记录数据读出系统。在数据读出操作开始处的聚焦偏离调节在不可读出系统判断之前和之后执行一次。在记录数据读出系统20中，电流/电压转换器(I/V)211、212、214和215把从光电检测器PD1、PD2、PD4和PD5输出的光电流I1、I2、I4和I5转换为相应于光电流31、32、34和35的RF电压信号RF1、RF2、RF4和RF5，并输出它们。电流/电压转换器(I/V)213-A、213-B、213-C和213-D把从光电检测器PD3输出的光电流I3-A、I3-B、I3-C和I3-D转换为电压值VA、VB、VC和VD并输出它们。
参考标记22代表执行(VA+VB+VC+VD)的算法操作来输出相应于光束33的RF信号RF3、执行(VA+VC)-(VB+VD)的算法操作来输出聚焦误差信号以及执行(VA+VB)-(VC+VD)的算法操作来输出跟踪误差信号的计算部分。计算部分22的特定结构表示于图2中。在计算部分，加法器221执行(VA+VB+VC+VD)的算法操作来输出相应于光束33的RF信号RF3。加法器/减法器222执行(VA+VC)-(VB+VD)的算法操作来输出聚焦误差信号，加法器/减法器223执行(VA+VB)-(VC+VD)的算法操作来输出跟踪误差信号。
参考标记23代表用于执行聚焦伺服控制、跟踪伺服控制和拖动伺服控制的伺服电路。根据从计算部分22输入的聚焦误差信号FE，聚焦执行器9被驱动来使得FE为0并把光束31到35聚焦到信号面1，并且根据从计算部分22输入的跟踪误差信号TE，跟踪执行器10被驱动来使得TE为0并使光束31到35(在轨)跟踪相应的轨道。
由于光学头2的光特性的变化及电流/电压转换器(I/V)213-A到213-D与加法器/减法器222的电特性的变化，从加法器/减法器222输出的聚焦误差信号不变为0而是相对于特定的装置具有一个偏置值，即使是在光束33相对于CD-ROM1的信号面1处于完全的聚焦状态的情况下。聚焦伺服系统进行控制以使从伺服电路23输入的聚焦误差信号FE为0。因此，如果从加法器/减法器222输出的聚焦误差信号被直接提供给伺服电路23，由于偏置值的存在，光束33相对于信号面1不进入聚焦状态。从CD-ROM1读出的数据的误差率会变得很大并且数据读出在一些情况下变得不可能。
为解决这个问题，给聚焦伺服系统提供了偏置调节功能。具体地讲，计算部分22提供有用于在后面将描述的系统控制器的控制下产生变量聚焦偏离电压Vf的聚焦偏离电压发生器电路224，并提供有用于把聚焦偏离电压Vf增加到从加法器/减法器222输出的聚焦误差信号以形成聚焦误差信号FE的加法器225。通过给聚焦偏离系统提供适合于各个装置的聚焦偏离电压Vf，消除光学系统和电学系统的偏置误差，以使得光束33聚焦到信号面1上。
返回图1，参考标记241到245代表用于提高RF信号RF1到RF5的高频分量从而补偿由光束31到35的空间传输频率特性(MTF)引起的高频衰减并抑制码间干扰的产生的波形均衡器。输入到波形均衡器243的RF信号RF3或从波形均衡器243输出的RF信号RF3被输入到伺服电路23。伺服电路23在聚焦搜索操作期间判断出聚焦误差信号FE的值进入聚焦伺服控制的负反馈区时刻时就激活聚焦伺服控制。伺服电路23在利用RF信号RF3判断出光束33进入跟踪伺服控制的负反馈区的时刻时就激活跟踪伺服控制。
参考标记261到265代表用于通过应用RF信号RF1到RF5执行二进制化、应用PLL电路进行的时钟恢复、位解调、帧同步检测、EFM解调和子代码解调并在一个块单元(完成一个子代码帧的98帧的单元)的基础上在EFM解调后输出数据DATA1到DATA5(包括P、Q奇偶校验)与相应的子代码Q信道的A-时间(绝对时间)数据AT1到AT5的第一信号处理电路。第一信号处理电路261到265一个码元(8位)一个码元地串行输出解调的数据DATA1到DATA5。从第一信号处理电路263输出的A-时间数据AT3被输入到后面描述的系统控制器。对于RF信号RF3的第一信号处理电路263具有用于使帧同步信号以恒定时间间隔检测的内置式CLV控制电路(未示出)。对未示出的主轴电机执行CLV控制，从而以恒定线速度旋转CD-ROM1。
一检测到帧同步，第一信号处理电路261到265向系统控制器输出H电平的帧同步检测信号FS1到FS5。例如，这些帧同步检测信号FS1到FS5被用于判断是否完成了轨道跳跃。第一信号处理电路263具有内置式抖动量测量电路(未示出)，用于测量二进制的RF信号的抖动量，并具有向系统控制器输出测量的抖动量数据JD3的功能。从第一信号处理电路263输入的抖动量数据JD3被用于聚焦偏离调节。
参考标记30代表用于接收从第一信号处理电路261到265输出的一个块单元的并行数据，和通过防止数据重复或遗漏地以记录顺序串行输出它们的并串行变换器(P/S)。图3中示出了P/S变换器30的特定结构。在图3中，参考标记321到325代表各自具有第一区和第二区共两个存储区、并相应于第一信号处理电路261到265中的相应的一个提供的存储器。从第一信号处理电路261到265输出的数据DATA1到DATA5被存储在第一和第二区中。第一和第二区的每一个具有允许足够数目块单元的数据DATA1到DATA5存储其中的容量。参考标记331到335代表各自具有第一区和第二区共两个存储区、并且是相应于第一信号处理电路261到265中的相应的一个提供的存储器。从第一信号处理电路261到265输出的A-时间数据AT1到AT5与代表存储器321到325中的相应的数据DATA1到DATA5的位置的开始地址A1s到A5s(a1s到a5s)和结束地址A1e到A5e(a1es到a5e)一起被存储在第一和第二区中。第一和第二区的每一个具有允许足够数目的数据组存储在其中的容量。
参考标记311到315代表与第一信号处理电路261到265相应提供的写入控制器。写入控制器311到315进行控制，以便把从第一信号处理电路261到265输出的数据DATA1到DATA5写入到存储器321到325中的第一区或第二区中，并把A-时间数据AT1到AT5与代表存储器321到325中的相应的数据DATA1到DATA5的位置的开始地址A1s到A5s(a1s到a5s)和结束地址A1e到A5e(a1es到a5e)一起写入到存储器321到325的第一或第二区中。
图4中示出了存储器32f和33f的内容(这里f＝1到5)。在该示例中，写入控制器31f控制把15块的各组数据DATAf(1)到DATAf(15)写入到第一区，并把15块的各组数据DATAf(16)到DATAf(30)写入到第二区。把各块的数据DATAf(1)到DATAf(15)的A-时间数据作为，例如，23:40:60到23:40:74的帧，连同表示相应数据DATAf(1)到DATAf(15)在存储器32f中的第一区的位置的开始地址Afs(1)和结束地址Afe(1)到开始地址Afs(15)和结束地址Afe(15)一起写入存储器33f的第一区。把各块的数据DATAf(16)到DATAf(30)的A-时间数据作为，例如，23:41:48到23:41:62的帧，连同表示相应数据DATAf(16)到DATAf(30)在存储器32f中的第二区的位置的开始地址afs(16)和结束地址afe(16)到开始地址afs(30)和结束地址afe(30)一起写入存储器33f的第二区。
参考标记34代表读出控制器。参考存储在存储器331到335中的A-时间数据和开始地址A1s到A5s(或a1s到a5s)和结束地址A1e到A5e(或a1es到a5e)，读出控制器34通过防止数据重复读取或遗漏地读出存储在存储器321到325中的数据DATA1到DATA5，并以CD-ROM1的记录顺序(A-时间顺序)一个码元一个码元地串行输出该数据。写入控制器311到315和读出控制器34的特定操作将在后面说明。
返回图1，参考标记40代表第二信号处理电路。第二信号处理电路40接收从P/S变换器30串行输出的数据，并以一个块为单元解扰数据，此后，遵照CD-DA规定，通过基于CIRC代码的查错/纠正(用P奇偶校验进行查错/纠正、去交插、用Q奇偶校验进行查错/纠正)解调Lch和Rch数据。然后，第二信号处理电路40通过执行同步检测、解扰、标题检测和根据CD-ROM规格用EDC和ECC代码进行查错/纠正从Lch和Rch数据解调CD-ROM数据，此后把CD-ROM数据输出到外部主计算机。
参考标记50代表由微计算机构成的系统控制器。为了搜索操作，系统控制器50进行操作，把搜索命令提供给伺服电路23，并驱动拖动电机11进行搜索操作，从而沿CD-ROM1的向前方向或相反方向把光学头2移动到所需位置。为了读出操作，系统控制器50进行操作，把各种伺服进行(servo-on)命令提供给伺服电路23，并把光束31到33聚焦到CD-ROM1的信号面上，从而跟踪相邻的5个轨道。每次在一个或两个或多个适当数目的旋转周期间从各个轨道读出记录数据时，系统控制器50给伺服电路23提供在向前方向上把光学头跳跃预定数目轨道的轨道跳跃命令。
在读出操作开始处，系统控制器50监测从第一信号处理电路263输入的抖动量数据JD3来控制聚焦偏离电压发生器电路224，并改变聚焦偏离电压Vf和在抖动量数据变成最小时固定该Vf，或者在CD-ROM1旋转一周期间监测从第一信号处理电路261到263输入的帧同步检测信号FS1到FS5以检查是否光束31到35的一些系统由于CD-ROM1的轨道间距变化、中心偏离等不能读出记录数据。如果所有帧同步检测信号FS1到FS5是H，并且没有系统不能读出记录数据，系统控制器提供一般的读出/写入命令给P/S变换器30，从而从和向存储器321到325读出/写入第一信号处理电路261到263输出的数据。
如果对于一个或多个光束的帧同步检测信号在预定时间(例如1/75秒或更长)是L，并且数据不能被读出，那么从光束31到33中选出要用于数据读出的光束3i、3j、3k…，并且把包括代表要用于数据读出的光束系统的读出系统信息“i，j，k…”的特定的读出/写入命令提供给P/S变换器30，从而向和从存储器321到325读出/写入从第一信号处理电路261到263中的第一信号处理电路26i、26j、26k…输出的数据DATAi、DATAj、DATAk…。
从系统控制器50输出的一般的读出/写入命令或特定的读出/写入命令被输入到P/S变换器30的读出控制器34，并从读出控制器34传送到写入控制器311到315。在数据读出开始处一接收到一般的读出/写入命令，写入控制器311到315进行控制，把从所有第一信号处理电路261到263输出的数据DATA1到DATA5首先写入存储器321到325的第一区。一从读出控制器34接收到截断命令，读出操作被截断，直到接收到恢复命令，然后把数据写入第二区。类似地，当此后接收到截断命令时，读出操作截断。并且当接收到恢复命令时，把数据写入上次未使用的区中。
如果写入控制器311到315在数据读出开始处接收到特定的读出/写入命令，仅有读出系统信息“i，j，k…”表示的写入控制器31i、31j、31k…进行操作，把从第一信号处理电路26i、26j、26k…输出的数据DATAi、DATAj、DATAk…首先写入存储器32i、32j、32k…的第一区。一从读出控制器34接收到截断命令，读出操作被截断，直到接收到恢复命令，然后把数据写入第二区。类似地，当此后接收到截断命令时，读出操作截断。并且当接收到恢复命令时，把数据写入上次读出循环中未使用的区中。
在从系统控制器50接收到一般的读出/写入命令(特定的读出/写入命令)后，在当前读出循环中被写入控制器311到315(31i、31j、31k…)写入数据的存储器331到335(33i、33j、33k…)中的区域中的所有A-时间数据是连续而没有遗漏时，读出控制器34把截断命令提供给写入控制器311到315(31i、31j、31k…)，并把跳跃命令提供给系统控制器50。参考存储在当前读出循环中被写入数据的存储器331到335(33i、33j、33k…)中的区域中的A-时间数据和开始与结束地址，读出控制器34进行控制，以便相对于在当前读出循环从被写入数据的存储器331到335(33i、33j、33k…)中的区域中存储的数据，以从最早的A-时间开始的A-时间顺序读出并输出记录数据。
此后，一从系统控制器50接收到跳跃完成通知，读出控制器34把恢复命令提供给写入控制器311到315(31i、31j、31k…)。此后，当所有A-时间数据在上次读出循环中未使用的存储器331到335(33i、33j、33k…)中的区域中是连续而没有遗漏时，读出控制器34把截断命令提供给写入控制器311到315(31i、31j、31k…)并把跳跃命令提供给系统控制器50。参考存储在上次读出循环中未使用的存储器331到335(33i、33j、33k…)中的区域中的A-时间数据和开始与结束地址，读出控制器34进行控制，以便相对于在上次读出循环中未使用的存储器321到325(32i、32j、32k…)中的区域中存储的数据，以从紧挨相应于在上次读出循环处最后被输出到第二信号处理电路的一个块数据的A-时间之后的A-时间开始的A-时间顺序读出并输出记录数据。此后重复类似的操作。
以下说明该实施例的操作。图5是表示在数据读出开始处要被系统控制器50执行的整个操作的流程图，图6是表示要被系统控制器50执行的第一聚焦偏离调节处理的流程图，图7(1)到7(3)是表示聚焦偏离调节操作的图，图8、9、11、13、14、15、17、18、19和21是表示光学头2相对于CD-ROM1的运动位置的图，图10、12、16和20是表示存储器331到335中的数据内容的图。
这里假设CD-ROM1在CLV控制下以恒定线速度旋转，并且聚焦伺服打开，及5个不同的光束31到35被同时施加于CD-ROM1的n＝5个相邻轨道的每一个。
(1)第一聚焦偏离调节
当未示出的主计算机指定CD-ROM1的读出开始点作为具有A-时间，例如，23:41:00的帧时，系统控制器50确定包含CD-ROM1的读出开始A-时间帧的轨道的位置，读出开始点以x(参考图8、9、11、13-15、17-19和21)代表。系统控制器50首先把搜索命令提供给伺服电路23以移动光学头2使得光束31到达轨道(x-8)的位置(图5中所示的步骤S30)。此后，控制聚焦偏离电压发生器电路224把Vf初始化为Vf＝0v(步骤S31)。此后，系统控制器50把跟踪伺服进行命令和拖动伺服进行命令提供给伺服电路23以激活跟踪伺服和拖动伺服(步骤S32)。因此，从光学头2发射的光束31到35以跟踪进行状态聚焦在(x-8)到(x-4)轨道上(参考图8、9、11、13-15、17-19和21中的I)。在这种情况下，由于聚焦偏离调节还未执行，所有光束31到35不处于最佳聚焦状态。
从信号面1反射的光束31到35被输出光电流I1到I5的光电检测器PD1到PD5接收。这些光电流中，从光电检测器PD1、PD2、PD4和PD5输出的光电流I1、I2、I4和I5被电流电压转换器211、212、214和215转换为RF信号RF1、RF2、RF4和RF5，经过波形均衡器241、242、244和245均衡波形之后，输入到第一信号处理电路261、262、264和265。来自光电检测器PD3的光电流I3-A到I3-D被电流电压转换器213-A到213-D转换为电压值VA到VD并被计算部分22的加法器221加到一起产生RF信号RF3。RF信号RF3经过波形均衡器243均衡波形之后，输入到第一信号处理电路263。
使由分光器6、准直透镜7、物镜8、柱面透镜、检测器透镜等构成的光学系统的光轴与0级衍射光的光束33的光轴重合，并且使该光束垂直入射到CD-ROM1的信号面1上。当光束33相对于信号面1处于完全的聚焦状态时，其余光束31、32、34和35的聚焦点不在完全的聚焦状态，尽管它们处于信号面1附近。
光束34和32(35和31)是垂直入射到光栅5的激光束3的+1级衍射光和-1级衍射光(+2级衍射光和-2级衍射光)，并且与0级衍射光的光束33完全线性对称地形成，并且与垂直入射到CD-ROM1的信号面1上的光束33完全对称地施加于信号面1。因此，一对光束34和32(35和31)在信号面上具有相同的横截面积和相同的空间传输频率特性。
波形均衡器241到245提高RF信号RF1到RF5的高频分量从而补偿光束31到35的空间传输频率特性(MTF)引起的高频衰减和抑制码间干扰的产生。如上所述，由于光束31和35具有相同的空间传输频率特性(MTF)，使波形均衡器241和245具有相同的波形均衡特性。类似地，由于光束32和34具有相同的空间传输频率特性(MTF)，使波形均衡器242和244具有相同的波形均衡特性。因此对5个波形均衡器241到245设计了三种类型的波形均衡特性。
第一信号处理电路261到265使输入RF信号RF1到RF5进行二进制化、应用PLL电路进行的时钟恢复、位解调、帧同步检测、EFM解调和子码解调，并在EFM解调(包括P、Q奇偶校验)后，在一个块单元的基础上输出数据DATA1到DATA5与相应的子代码Q信道的A-时间数据AT1到AT5。第一信号处理电路261到265一个码元(8位)一个码元地串行输出解调的数据DATA1到DATA5。A-时间数据AT3被输入到系统控制器50。一检测到帧同步信号，第一信号处理电路261到265输出H电平的帧同步检测信号FS1到FS5到系统控制器50。第一信号处理电路263测量二进制的RF信号的抖动量，并把测量的抖动量数据JD3提供给系统控制器。
在这种状态中，系统控制器50在CD-ROM1的大约一旋转周期间(步骤S33)根据图6的流程图所示的顺序执行第一聚焦偏离调节处理。在Vf＝0V处，系统控制器50读出由第一信号处理电路263测量的抖动量数据JD3并把它作为jd(0)存储在它的存储器中(未示出)(步骤S10)。接着，控制聚焦偏离电压发生器电路224，把Vf从0V提高ΔV(正值)，并且读出抖动量数据JD3和作为jd(+1)存储在存储器中。把电压Vf从0V降低ΔV(负值)，并且读出抖动量数据JD3和作为jd(-1)存储在存储器中(步骤S11)。
比较值jd(+1)、jd(0)和jd(-1)并且如果jd(+1)＞jd(0)＜jd(-1)(在步骤S12为是)，那么抖动量在Vf＝0V处最小，并且可认为聚焦偏置初始大约为0。因此，控制聚焦偏离电压发生器电路224把Vf设置为0V(步骤S13)。
如果jd(+1)＜jd(0)＜jd(-1)(在步骤S14为是)，那么设置k＝2(在步骤S15)和Vf＝(+2)·ΔV，并且读出抖动量数据JD3和存储为jd(+2)(步骤S16)。如果jd(+2)＞jd(+1)＜jd(0)(在步骤S17为是)，抖动量在Vf＝(+1)·ΔV处最小，并且可以认为在加法器/减法器222的输出处聚焦偏置初始大约为(+1)·(-ΔV)。因此，控制聚焦偏离电压发生器电路224，把Vf设置为(+1)·ΔV(步骤S18)。
如果没有jd(+2)＞jd(+1)＜jd(0)(在步骤S17为否)，把k值增加到3(步骤S19)，并且流程返回步骤S16以重复上述操作。如果jd(+k)＞jd{+(k-1)}＜jd{+(k-2)}(在步骤S17为是)，抖动量在Vf＝{+(k-1)}·(ΔV)处最小，并且可认为聚焦偏置初始大约为{+(k-1)}·(-ΔV)。因此，控制聚焦偏离电压发生器电路224，把Vf设置为{+(k-1)}·ΔV(步骤S18)。
如果在步骤S14不是jd(+1)＜jd(0)＜jd(-1)，把k值设置为2(步骤S20)，和把Vf设置为(-2)·ΔV，并且读出抖动量JD3和存储为jd(-2)(步骤S21)。如果jd(-2)＞jd(-1)＜jd(0)(在步骤S22为是)，抖动量Vf＝(-1)·ΔV处最小，并且可认为在加法器/减法器222的输出处聚焦偏置初始大约为(-1)·(-ΔV)。因此，控制聚焦偏离电压发生器电路224，把Vf设置为(-1)·ΔV(步骤S23)。
如果不是jd(-2)＞jd(-1)＜jd(0)(在步骤S22为否)，把k值增加到3(步骤S24)以重复上述操作。如果jd(-k)＞jd{-(k-1)}＜jd{-(k-2)}(在步骤S22为是)，抖动量在Vf＝{-(k-1)}·(ΔV)最小，并且可认为在加法器/减法器222的输出处聚焦偏置初始大约为{-(k-1)}·(-ΔV)。因此，控制聚焦偏离电压发生器电路224，把Vf设置为{-(k-1)}·(ΔV)(步骤S23)。
在这种聚焦偏离调节设置状态中，仅光束33相对于信号面1处于完全的聚焦状态(在图7(1)中，光束33的聚焦点P3与信号面1重合)，其它光束31、32、34和35不处于完全的聚焦状态并且在最外侧的圆周处聚焦点P1和P5大大远离信号面。
根据本发明，在步骤S13、S18或S23后，控制聚焦偏离电压发生器电路224，把Vf值改变预定量W1以把物镜8移开信号面L1/2之远，其中L1是光束33的聚焦点P3与光束31(35)的聚焦点P1(P5)之间沿物镜8光轴方向的距离(参考图7(1))。即，在步骤S25或S26，把Vf设置为Vf+W1。CD-ROM的信号面1因此被定位在光束33的聚焦点P3与光束31(35)的聚焦点P1(P5)的正中间(参考图7(2))，并且所有聚焦点P1到P5都靠近信号面1并且不远离信号面1。
在步骤S13、S18或S23后，可以控制聚焦偏离电压发生器电路224，把Vf改变预定量W2，以把物镜8移开信号面L2/2之远，其中L2是光束33的聚焦点P3与光束32(34)的聚焦点P2(P4)之间沿物镜8光轴方向的距离(参考图7(1))。因此，CD-ROM的信号面1被定位在光束33的聚焦点P3与光束32(34)的聚焦点P2(P4)的正中间(参考图7(3))。如后面将要说明的，如果光束31和35是不可读的，该操作在第二聚焦偏离调节期间执行(步骤S38和S39)。
(2)不可读的系统的判断
在系统控制器50在图5所示的步骤S32执行第一聚焦调节而设置了如图7(2)所示的光束31到35的聚焦点P1到P5的位置关系后，系统控制器50在CD-ROM的再一个旋转周期间监测从第一信号处理电路261到265输入的帧同步检测信号FS1到FS5以检查是否有任何光束31到35的系统继续保持L电平一预定时间或更长时间(例如1块＝1/75秒或更长)并且不能读出记录数据(步骤S34到S36)。
(3)一般读出/写入操作(参考图8，光束31到35的所有系统可读出记录数据)
如果记录数据不可读系统的存在/空缺判断表明没有记录数据不可读系统，系统控制器50把所有5个光束31到35分配为h个光束的读出系统。把连续读出旋转周数I设置为I＝1，并且把读出轨道跳跃数目J设置为J＝(n-2)＝3(步骤S35)。执行图5所示的第二聚焦偏离调节，以检查是否光束31或35包括在h＝5个光束31到35中(步骤S36)。在本例中，由于包括光束31或35，终止第二聚焦偏离调节处理而不把Vf从Vf+W1改变。
因此信号面1被定位在5个读出光束31到35的聚焦点P1到P5中的沿物镜8的光轴方向的最远点P3与最近点P1(P5)的正中间，从而P2和P4非常靠近信号面1。由于最初聚焦点P1到P5一般规则设置在一个弧线上，并且聚焦点P1到P5沿物镜的光轴方向的位置分布限制在很窄的区域，因此P1、P3和P5也非常靠近信号面1，如图7(2)所示。此后，在聚焦伺服系统的控制下，物镜8移动以跟随CD-ROM1的表面振动，光束31到35的聚焦点P1到P5中的任何一个不移动到距离信号面1很远，并且所有光束31到35系统可以可靠地从CD-ROM1读出记录数据。
(3-2)数据读出操作
在第二聚焦偏离调节处理完成后，根据代表从第一信号处理电路263输入的最后的A-时间数据AT3的A-时间数据和主计算机指定的读出开始点A-时间，确定轨道跳跃方向和数目，从而在h＝5个读出光束中的最内侧的圆周处的光束31以在轨状态聚焦在比包含A-时间的读出开始点的轨道x的更靠内侧一个轨道的轨道(x-1)上。
如果在第二聚焦偏离调节处理完成后光学头2位于图8所示的位置II，光学头2从位置II向前跳跃4个轨道，使得光束31到35以在轨状态聚焦在(x-1)到(x+3)轨道上(参考图8中的III)。然后，通过利用包括光电检测器PD1到第一信号处理电路261，光电检测器PD2到第一信号处理电路262，光电检测器PD3到第一信号处理电路263，光电检测器PD4到第一信号处理电路264，和光电检测器PD5到第一信号处理电路265的五个系统，同时开始读出(x-1)到(x+3)轨道上的记录数据。当所有H电平的帧同步检测信号FS1到FS5从第一信号处理电路261到265输入时，把一般读出/写入命令提供给P/S变换器30。
一接收到一般读出/写入命令，P/S变换器30把从第一信号处理电路261到265输出的数据DATA1到DATA5写入到存储器321到325。在CD-ROM1大约旋转一周(实际上稍大于一周)并且确定用光束31到35系统读出的记录数据没有遗漏后(参考图8的IV)，截断对存储器321到325的记录数据写入，并且通过防止记录数据重复读出或遗漏的方式从存储器321到325以A-时间顺序串行读出记录数据，以把读出的记录数据提供给第二信号处理电路40，并把轨道跳跃命令提供给系统控制器50。接收轨道跳跃命令的系统控制器50控制伺服电路23使光学头2向前跳跃J＝3个轨道跳跃数，从而使光束31到35以在轨状态聚焦到(x+3)到(x+7)轨道上(参考图8的V)。
当所有H电平的帧同步检测信号FS1到FS5从第一信号处理电路261到265输出时，将轨道跳跃完成通知提供给P/S变换器30。接收轨道跳跃完成通知的P/S变换器30把从第一信号处理电路261到265输出的数据DATA1到DATA5再次写入存储器321到325。在CD-ROM 1大约旋转一周(实际上稍大于一周)并且确定用光束31到35系统读出的记录数据没有遗漏后(参考图8的VI)，截断对存储器321到325的记录数据写入，并且记录数据通过防止记录数据重复读出或遗漏的方式，从对应于紧接着对应于上次读出循环中最后输出到第二信号处理电路40的数据的A-时间之后的A-时间的数据开始，以A-时间顺序从存储器321到325串行读出记录数据，以把读出的记录数据提供给第二信号处理电路40并把轨道跳跃命令提供给系统控制器50。
接收轨道跳跃命令的系统控制器50控制伺服电路23使光学头2向前跳跃J＝3个轨道跳跃数目，从而光束31到35以在轨状态聚焦到(x+7)到(x+11)轨道上(参考图8的VII)。
第二信号处理电路40接收从P/S变换器30串行输出的数据、以一个块为单元解扰该数据，并且随后遵照CD-DA规定，通过基于CIRC代码的查错/纠正(用P奇偶校验进行查错/纠正、去交插、用Q奇偶校验进行查错/纠正)，解调Lch和Rch数据。然后，第二信号处理电路40通过执行同步检测、解扰、标题检测和用EDC和ECC代码根据CD-ROM规格进行的查错/纠正解调来自Lch和Rch数据的CD-ROM数据，此后输出CD-ROM数据到外部主计算机。
(4)第一特定读出/写入操作(不能用光束35读出，参考图9和10)
(4-1)第二聚焦偏离调节处理
如果记录数据不可读系统的存在/空缺判断表明在最外侧圆周处有一个光束35的记录数据不可读系统，系统控制器50把M个光束31到34分配为h个光束的读出系统。M是不可用的相邻光束系统的最大数目，其是“4”或者光束31到34的组合并且M≥3。把连续读出旋转周数I设置为I＝1，并且把读出轨道跳跃数J设置为J＝(M-2)＝2(步骤S34)。执行图5所示的第二聚焦偏离调节，检查是否光束31或35包括在h＝4个读出光束31到34中(步骤S36)。在本例中，由于包括光束31，终结第二聚焦偏离调节处理，而不把Vf从Vf+W1改变。
因此信号面1被定位在4个读出光束31到34的聚焦点P1到P4中的沿物镜8的光轴方向的最远点P3与最近点P1的正中间，从而P2和P4非常靠近信号面1。P1和P3也非常靠近信号面1，如图7(2)所示。此后，在聚焦伺服系统的控制下，物镜8移动以跟随CD-ROM1的表面振动，光束31到34的聚焦点P1到P4中的任何一个不移动到距离信号面1很远，并且所有光束31到34系统可以可靠地从CD-ROM1读出记录数据。
(4-2)数据读出操作
在第二聚焦偏离调节处理完成后，根据代表从第一信号处理电路263输入的最后的A-时间数据AT3的A-时间数据和主计算机指定的读出开始点A-时间，确定轨道跳跃方向和数目，从而在h＝4个读出光束中的最内侧的圆周处的光束31以在轨状态聚焦在比包含A-时间的读出开始点的轨道x更靠内侧一个轨道的轨道(x-1)上(步骤S35)。
如果在第二聚焦偏离调节处理完成后光学头2位于图9所示的位置II，光学头2从位置II向前跳跃4个轨道，使得光束31到34以在轨状态聚焦在(x-1)到(x+2)轨道上。然后，通过利用包括光电检测器PD1的第一信号处理电路261，光电检测器PD2到第一信号处理电路262，光电检测器PD3到第一信号处理电路263，和光电检测器PD4到第一信号处理电路264的四个系统，同时开始读出(x-1)到(x+2)轨道上的记录数据。当从第一信号处理电路261到264输入所有H电平的帧同步检测信号FS1到FS4时，将包括读出系统信息“1、2、3、4”的特定读出/写入命令提供给P/S变换器30。
一旦经过读出控制器34接收到特定读出/写入命令，仅由读出系统信息“1、2、3、4”代表的写入控制器311到314一块接一块地把从第一信号处理电路261到264输出的数据DATA1到DATA4写入存储器321到324的第一区，并把存储器321到324中的相应于数据DATA1到DATA4的A-时间数据AT1到AT4和开始地址A1s到A4s与结束地址A1e到A4e对写入到存储器331到334的第一区。在图9所示的示例中，在存储器331到334的第一区中，A-时间数据是从23:40:60、23:41:00、23:41:15和23:41:30的帧写入(参考图10)。
接收特定读出/写入命令的读出控制器34通过参考以读出系统信息“1、2、3、4”代表的并在当前读出循环中使用的存储器331到334，确认存储器334的第一区中开始A-时间数据之前一帧的A-时间包含在存储器333的第一区中、存储器333的第一区中开始A-时间数据之前一帧的A-时间包含在存储器332的第一区中、和存储器332的第一区中开始A-时间数据之前一帧的A-时间包含在存储器331的第一区中，以检查用各个读出系统读出的记录数据是否没遗漏。
在光学头2的读出操作执行大约I＝1旋转周(实际上稍大于一周)并且光学头2到达图9所示的位置IV后，存储器331到334的第一区的内容如图10所示，并且在用读出系统读出的记录数据中没有遗漏。因此读出控制器34提供截断命令给写入控制器311到314以截断写入操作，并提供轨道跳跃命令给系统控制器50。参考存储在在当前读出循环中写入数据的存储器331到334中的第一区中的A-时间数据和开始与结束地址，读出控制器34进行控制，以便用从相对于存储在当前读出循环中写入了数据DATA1到DATA4的存储器321到324中的第一区中的数据，最早A-时间开始的A-时间顺序读出记录数据，并把读出的数据输出到第二信号处理电路40。在本例中，输出的是从帧23:40:60到帧23:41:44的数据。
接收截断命令的写入控制器311到314截断存储器321到324和存储器331到334的读出操作。接收轨道跳跃命令的系统控制器50把代表向前J＝2个轨道的轨道跳跃的轨道跳跃命令提供给伺服电路23，从而使光学头2从图9中的位置IV跳跃到位置V。在光束31到34以在轨状态聚焦到(x+2)到(x+5)轨道上后，恢复读出记录数据。当所有H电平的帧同步检测信号FS1到FS4从第一信号处理电路261到264输出时，将轨道跳跃完成通知提供给控制器34。
接收轨道跳跃完成通知的控制器34把恢复命令提供给写入控制器311到314，接收恢复命令的写入控制器311到314写入轨道跳跃后从第一信号处理电路261到264输出的数据DATA1到DATA4，这次写入存储器321到324的第二区，并且把存储器321到324中的相应于数据DATA1到DATA4的A-时间数据AT1到AT4及开始地址a1s到a4s及结束地址a1e到a4e对写入存储器331到334的第二区。在图9所示的示例中，在存储器331到334的第二区中，A-时间数据是从23:41:33、23:41:48、23:41:63和23:42:03的帧写入的(参考图10)。
读出控制器34提供恢复命令后，读出控制器34通过参考在当前读出循环中使用的存储器331到334的第二区确认存储器334的第二区中开始A-时间数据之前一帧的A-时间包含在存储器333的第二区中、存储器333的第二区中开始A-时间数据之前一帧的A-时间包含在存储器332的第二区中、以及存储器332的第二区中开始A-时间数据之前一帧的A-时间包含在存储器331的第二区中，检查是否用各个读出系统读出的记录数据没有遗漏。在光学头2的读出操作执行了大约I＝1旋转周(实际上稍大于一周)并且光学头2到达图9所示的位置VI后，存储器331到334的第二区的内容如图9所示，并且在用读出系统“1、2、3、4”读出的记录数据中没有遗漏。因此读出控制器34提供截断命令给写入控制器311到314以截断写入操作，并提供轨道跳跃命令给系统控制器50。参考存储在在当前读出循环中写入了数据的存储器331到334中的第二区中的A-时间数据和开始与结束地址，读出控制器34进行控制，以便相对于存储在当前读出循环中写入了数据DATA1到DATA4的存储器321到324中的第二区中的数据，以紧接上次读出循环中最后输出到第二信号处理电路40的一块数据之后的A-时间开始的A-时间顺序读出记录数据，并把读出的数据输出到第二信号处理电路40。在本例中，输出的是从23:41:45到23:42:17的帧的数据。
接收截断命令的写入控制器311到314截断读出操作。接收轨道跳跃命令的系统控制器50进行控制，使光学头2从图9中的位置VI跳到VII。在光束31到34以在轨状态聚焦到(x+5)到(x+8)轨道上后，恢复读出记录数据。当所有H电平的帧同步检测信号FS1到FS4从第一信号处理电路261到264输出时，读出轨道跳跃完成通知，并提供给控制器34。此后，重复类似操作以利用4个光束31到34并通过记录数据不重复读出和遗漏方式从CD-ROM 1高速读出所需的记录数据。
(5)第二特定读出/写入操作(不能用光束34能读出，参考图11和12)
(5-1)第二聚焦偏离调节
如果记录数据不可读系统的存在/空缺判断表明有一个光束34的记录数据不可读系统，系统控制器50把M＝3个光束31到33分配为h个光束的读出系统。M是不可用的相邻光束系统的最大数目，其是“3”或者光束31到33的组合并且M≥3。把连续读出旋转周数I设置为I＝1，并且把读出轨道跳跃数目J设置为J＝(M-2)＝1(步骤S35)。执行图5所示的第二聚焦偏离调节，检查是否光束31或35包括在h＝3个读出光束31到33中(步骤S36)。在本例中，由于包括光束31，终结第二聚焦偏离调节处理，而不把Vf从Vf+W1改变。
因此信号面1被定位在3个读出光束31到33的聚焦点P1到P3中的沿物镜8的光轴方向的最远点P3与最近点P1的正中间，从而P2非常靠近信号面1。P1和P3也非常靠近信号面1，如图7(2)所示。此后，在聚焦伺服系统的控制下，物镜8移动以跟随CD-ROM 1的表面振动，光束31到33的聚焦点P1到P3中的任何一个不移动到距离信号面1很远，并且所有光束31到33系统可以可靠地从CD-ROM1读出记录数据。
(5-2)数据读出操作
在第二聚焦偏离调节处理完成后，根据代表从第一信号处理电路263输入的最后的A-时间数据AT3的A-时间数据和主计算机指定的读出开始点A-时间，确定轨道跳跃方向和数目，从而在h＝3个读出光束中的最内侧的圆周处的光束31以在轨状态聚焦在比包含A-时间的读出开始点的轨道x更靠内侧一个轨道的轨道(x-1)上(步骤S35)。
如果在第二聚焦偏离调节处理完成后光学头2位于图11所示的位置II，光学头2从位置II向前跳跃4个轨道，使得光束31到33以在轨状态聚焦在(x-1)到(x+1)轨道上(参考图11中的III)。然后，通过利用包括光电检测器PD1到第一信号处理电路261，光电检测器PD2到第一信号处理电路262，和光电检测器PD3到第一信号处理电路263的3个系统，同时开始读出(x-1)到(x+1)轨道上的记录数据。当输入了所有H电平的帧同步检测信号FS1到FS3从第一信号处理电路261到263时，将包括读出系统信息“1、2、3”的特定读出/写入命令提供给P/S变换器30。
一旦经过读出控制器34接收到特定读出/写入命令，仅由读出系统信息“1、2、3”代表的写入控制器311到313一块接一块地把从第一信号处理电路261到263输出的数据DATA1到DATA3写入存储器321到323的第一区，并把存储器321到323中的相应于数据DATA1到DATA3的A-时间数据AT1到AT3和开始地址A1s到A3s与结束地址A1e到A3e对写入到存储器331到333的第一区。在图11所示的示例中，在存储器331到333的第一区中，A-时间数据是从23:40:60、23:41:00、23:41:15帧写入的(参考图12)。
接收特定读出/写入命令的读出控制器34通过参考以读出系统信息“1、2、3”代表的并在当前读出循环中使用的存储器333的第一区确认存储器333第一区中的开始A-时间数据之前一帧的A-时间包含在存储器332的第一区中，以及存储器332的第一区中开始A-时间数据之前一帧的A-时间被包含在存储器331的第一区中，检查用各个读出系统读出的记录数据是否没有遗漏。
在光学头2的读出操作执行了大约I＝1旋转周(实际上稍大于一周)并且光学头2到达图11所示的位置IV后，存储器331到333的第一区的内容如图12所示，并且在用读出系统读出的记录数据中没有遗漏。因此读出控制器34提供截断命令给写入控制器311到313以截断写入操作，并提供轨道跳跃命令给系统控制器50。参考存储在当前读出循环中写入了数据存储器331到333中的第一区中的A-时间数据和开始与结束地址，相对于存储在当前读出循环中写入了数据DATA1到DATA3的存储器321到323中的第一区中的数据，读出控制器34进行控制，以从最早的A-时间开始的A-时间顺序读出记录数据，并把读出的数据输出到第二信号处理电路40。在本例中，输出的是从帧23:40:60到帧23:41:29的数据。
接收截断命令的写入控制器311到313截断4读出操作。接收轨道跳跃命令的系统控制器50把代表向前J＝1个轨道的轨道跳跃的轨道跳跃命令提供给伺服电路23，从而使光学头2从图11中的位置IV跳跃到位置V。在光束31到33以在轨状态聚焦到(x+1)到(x+3)轨道上后，恢复读出记录数据。当输出了所有H电平的帧同步检测信号FS1到FS3从第一信号处理电路261到263时，把轨道跳跃完成通知提供给控制器34。
接收轨道跳跃完成通知的控制器34把恢复命令提供给写入控制器311到313，接收恢复命令的写入控制器311到313写入轨道跳跃后从第一信号处理电路261到263输出的数据DATA1到DATA3，这次写入存储器321到323的第二区，并且把存储器321到323中的相应于数据DATA1到DATA3的A-时间数据AT1到AT3及开始地址a1s到a3s及结束地址a1e到a3e对写入存储器331到333的第二区。在图11所示的示例中，在存储器331到333的第二区中，A-时间数据是从23:41:18、23:41:33、23:41:48的帧写入的(参考图12)。
在读出控制器34提供恢复命令后，读出控制器34通过参考在当前读出循环中使用的存储器331到333的第二区确认存储器333的第二区中开始A-时间数据之前一帧的A-时间包含在存储器332的第二区，以及存储器332的第二区中开始A-时间数据之前一帧的A-时间包含在存储器331的第二区中，检查是否用各个读出系统读出的记录数据没有遗漏。
在光学头2的读出操作被执行大约I＝1旋转周(实际上稍大于一周)并且光学头2到达图11所示的位置VI后，存储器331到333的第二区的内容如图12所示，并且在用读出系统“1、2、3”读出的记录数据中没有遗漏。因此读出控制器34提供截断命令给写入控制器311到313以截断写入操作，并提供轨道跳跃命令给系统控制器50。参考存储在当前读出循环中写入数据的存储器331到333中的第二区中的A-时间数据和开始与结束地址，读出控制器34进行控制，以便相对于存储在当前读出循环中写入了数据DATA1到DATA3的存储器321到323中的第二区中的数据，以从紧挨上次读出循环中最后输出到第二信号处理电路40的一块数据之后的A-时间开始的A-时间顺序读出记录数据，并把读出的数据输出到第二信号处理电路40。在本例中，输出的是从帧23:41:30到帧23:41:62的数据。
接收截断命令的写入控制器311到313截断读出操作。接收轨道跳跃命令的系统控制器50进行控制，使光学头2跳跃J＝1个数目的轨道跳跃而从图11中的位置VI跳跃到位置VII。在光束31到33以在轨状态中聚焦到(x+3)到(x+5)轨道上后，恢复读出记录数据。当所有H电平的帧同步检测信号FS1到FS3从第一信号处理电路261到263输出时，读出轨道跳跃完成通知，并提供给控制器34。此后，重复类似操作，以利用3个光束31到33并通过记录数据不重复读出和遗漏方式从CD-ROM 1高速读出所需的记录数据。
(6)第三特定读出/写入操作(不能用光束34和35不能读出，参考图13和12)
(6-1)第二聚焦偏离调节
如果记录数据不可读系统的存在/空缺判断表明有两个光束34和35的记录数据不可读系统，系统控制器50把M＝3个光束31到33分配为h个光束的读出系统，M是不可用的相邻光束系统的最大数目，其是“3”或者光束31到33的组合并且M≥3。把连续读出旋转周数I设置为I＝1，并且把读出轨道跳跃数目J设置为J＝(M-2)＝1(步骤S35)。执行图5所示的第二聚焦偏离调节，检查是否光束31或35包括在h＝3个读出光束31到33中(步骤S36)。在本例中，由于包括光束31，终结第二聚焦偏离调节处理，而不把Vf从Vf+W1改变。
因此信号面1被定位在3个读出光束31到33的聚焦点P1到P3中的沿物镜8的光轴方向的最远点P3与最近点P1的正中间，从而P2非常靠近信号面1。P1和P3也非常靠近信号面1，如图7(2)所示。此后，在聚焦伺服系统的控制下，物镜8移动以跟随CD-ROM 1的表面振动，光束31到33的聚焦点P1到P3中的任何一个不移动到距离信号面1很远，并且所有光束31到33系统可以可靠地从CD-ROM 1读出记录数据。
(6-2)数据读出操作
在第二聚焦偏离调节处理完成后，根据代表从第一信号处理电路263输入的最后的A-时间数据AT3的A-时间数据和主计算机指定的读出开始点A-时间，确定轨道跳跃方向和数目，从而在h＝3个读出光束中的最内侧的圆周处的光束31以在轨状态聚焦在比包含A-时间的读出开始点的轨道x更靠内侧一个轨道的轨道(x-1)上(步骤S35)。
如果在第二聚焦偏离调节处理完成后光学头2位于图13所示的位置II，使光学头2从位置II向前跳跃4个轨道，使得光束31到33以在轨状态聚焦在(x-1)到(x+1)轨道上(参考图13中的III)。然后，通过利用包括光电检测器PD1到第一信号处理电路261，光电检测器PD2到第一信号处理电路262，和光电检测器PD3到第一信号处理电路263的三个系统，同时开始读出(x-1)到(x+1)轨道上的记录数据。当所有H电平的帧同步检测信号FS1到FS3从第一信号处理电路261到263输入时，把包括读出系统信息“1、2、3”的特定读出/写入命令提供给P/S变换器30。
此后，与图11 Vf中所示的情况很类似，重复经一周旋转从CD-ROM1读出记录数据、把光学头跳跃J＝1个轨道跳跃数目，再次从CD-ROM1读出记录数据一旋转周，和把光学头跳跃J＝1个轨道跳跃数目的操作(参考图13中的III到VII)，以通过记录数据不重复读出和遗漏方式以记录顺序高速读出记录数据。
(7)第四特定读出/写入操作(不能用光束31和35读出，参考图14)
(7-1)第二聚焦偏离调节处理
如果记录数据不可读系统的存在/空缺判断表明有两个光束31和35的记录数据不可读系统，系统控制器50把M＝3个光束32到34分配为h个光束的读出系统，M是不可用的相邻光束系统的最大数目，其是“3”或者光束32到34的组合并且M≥3。把连续读出旋转周数I设置为I＝1，并且把读出轨道跳跃数目J设置为J＝(M-2)＝1(步骤S35)。执行图5所示的第二聚焦偏离调节，检查是否光束31或35包括在h＝3个读出光束312到34中(步骤S36)。在本例中，由于不包括光束31或35，那么控制第二聚焦偏置电压发生器224，把Vf从Vf+W1值改变为Vf＝Vf+W2(W2＜W1)(步骤S39)，使得Vf＝(Vf+W1)-W1+W2＝Vf-W1+W2。
因此信号面1被定位在3个读出光束32到34的聚焦点P2到P4中的沿物镜8的光轴方向的最远点P3与最近点P1的正中间，从而所有聚焦点P2到P4非常靠近信号面1。如图7(3)所示。此后，在聚焦伺服系统的控制下，物镜8移动以跟随CD-ROM1的表面振动，把所有聚焦点P2到P4维持在非常靠近信号面1，并且所有光束32到34系统可比图7(2)的情况中更可靠地从CD-ROM1读出记录数据。
(7-2)数据读出操作
在第二聚焦偏离调节处理完成后，根据代表从第一信号处理电路263输入的最后的A-时间数据AT3的A-时间数据和主计算机指定的读出开始点A-时间，确定轨道跳跃方向和数目，从而在h＝3个读出光束中的最内侧的圆周处的光束32以在轨状态聚焦在比包含A-时间的读出开始点的轨道x更靠内侧一个轨道的轨道(x-1)上(步骤S35)。
如果在第二聚焦偏离调节处理完成后光学头2位于图14所示的位置II，使光学头2从位置II向前跳跃3个轨道，使得光束32到34以在轨状态聚焦在(x-1)到(x+1)轨道上。然后，通过利用包括光电检测器PD2到第一信号处理电路262，光电检测器PD3到第一信号处理电路263，和光电检测器PD4到第一信号处理电路264的三个系统，同时开始读出(x-1)到(x+1)轨道上的记录数据。当所有H电平的帧同步检测信号FS2到FS4从第一信号处理电路262到264输入时，把包括读出系统信息“2、3、4”的特定读出/写入命令提供给P/S变换器30。
此后，与图11中所示的情况很类似(在图14的情况中，写入控制器312和314进行控制，把从第一信号处理电路262到264输出的数据DATA2和DATA4及A-时间数据AT2和AT4写入存储器322和324及332和334，并且参考存储在存储器332和334中的A-时间数据与开始与结束地址，读出控制器34进行控制，用通过防止记录数据重复读出和遗漏地方式以A-时间顺序读出存储在存储器332和334中的记录数据)，重复经一周旋转从CD-ROM1读出记录数据、把光学头跳跃J＝1个轨道跳跃数目，再次重复经一次旋转从CD-ROM1读出记录数据、把光学头跳跃J＝1个轨道跳跃数目的操作(参考图14中的III到VII)，以通过记录数据不重复读出和遗漏方式以记录顺序高速顺序读出记录数据。
(8)第五特定读出/写入操作(不能用光束32和35读出，参考图15和16)
(8-1)第二聚焦偏离调节
如果记录数据不可读系统的存在/空缺判断表明有两个光束32和35的记录数据不可读系统，那么在剩余的3个光束31、33和34中仅有两个彼此相邻的光束33和34。在通过反复执行大约两个旋转周的连续记录数据读出和轨道跳跃高速读出CD-ROM1记录数据中，必须仅用相邻的光束读出记录数据。如果在多个旋转周和预定轨道的轨道跳跃期间反复进行CD-ROM1的连续的记录数据读出，甚至对于不完全相邻的读出光束的组合也可能高速读出。
具体地讲，如果Q是2或更大并且R是0或更大，可以反复进行在大约(R+1)个旋转周和向前的方向上的(Q-1)个轨道的轨道跳跃期间用数据可读的光束连续读出记录数据，其中Q是代表记录数据可读出的光束系统中最内侧和最外侧光束之间的距离的轨道数目，并且R是最内侧和最外侧记录数据可读出的光束之间的相邻的记录数据不可读出的光束的最大数目。
在图15和16所示的示例中，记录数据可读出的光束系统中，最内侧光束是光束31，最外侧光束是光束34从而Q＝3。在光束31和34之间的相邻的记录数据不可读出的光束中，相邻的记录数据不可读出的光束的最大数目是“1”，因为只有一个光束32。把所有的3个记录数据可读出的光束系统31、33和34分配作为h个读出光束系统。把连续的读出旋转周数I设置为I＝(R+1)＝2，并且把读出轨道跳跃数目J设置为J＝(Q-1)＝2(步骤S35)。执行图5所示的第二聚焦偏离调节，检查是否光束31或35包括在h＝3个读出光束31、33和34中(步骤S36)。在本例中，由于包括光束31，终结第二聚焦偏离调节处理，而不把Vf从Vf+W1改变。
因此信号面1被定位在3个读出光束31、33和34的聚焦点P1、P3和P4中的沿物镜8的光轴方向的最远点P3与最近点P1的正中间，从而聚焦点P4非常靠近信号面，而且聚焦点P1和P3也非常靠近信号面1(参考图7(2))。此后，在聚焦伺服系统的控制下，物镜8移动以跟随CD-ROM1的表面振动，将所有聚焦点P1、P3和P4维持在非常靠近信号面1，并且所有光束31、33和34系统可可靠地从CD-ROM1读出记录数据。
(8-2)数据读出操作
在第二聚焦偏离调节处理完成后，根据代表从第一信号处理电路263输入的最后的A-时间数据AT3的A-时间数据和主计算机指定的读出开始点A-时间，确定轨道跳跃方向和数目，从而在h＝3个读出光束中的最内侧的圆周处的光束31以在轨状态聚焦在比包含A-时间的读出开始点的轨道x更靠内侧一个轨道的轨道(x-1)上(步骤S35)。
如果在第二聚焦偏离调节处理完成后光学头2位于图15所示的位置II，使光学头2从位置II向前跳跃4个轨道，使得光束31、33和34以在轨状态聚焦在(x-1)、(x+1)和(x+2)轨道上。然后，通过利用包括光电检测器PD1到第一信号处理电路261，光电检测器PD3到第一信号处理电路263，和光电检测器PD4到第一信号处理电路264的三个系统，同时开始读出(x-1)到(x+2)轨道上的记录数据。当所有H电平的帧同步检测信号FS1、FS3和FS4从第一信号处理电路261、263和264输入时，把包括读出系统信息“1、3、4”的特定读出/写入命令提供给P/S变换器30。
一旦经过读出控制器34接收到特定读出/写入命令，仅由读出系统信息“1、3、4”代表的写入控制器311、313、314一块接一块地把从第一信号处理电路261、263和264输出的数据DATA1、DATA3和DATA4写入存储器321、323和324的第一区，并把存储器321、323和324中的相应于数据DATA1、DATA3和DATA4的A-时间数据AT1、AT3和AT4和开始地址A1s、A3s和A4s与结束地址A1e、A3e和A4e对写入到存储器331、333和334的第一区。在图15所示的示例中，在存储器331、333和334的第一区中，A-时间数据从23:40:60、23:41:15和23:41:30的帧写入的(参考图16)。
接收特定读出/写入命令的读出控制器34通过参考以读出系统信息“1、3、4”代表的并在当前读出循环使用的存储器331、333和334的第一区确认存储器334的第一区中开始A-时间数据之前一帧的A-时间包含在存储器333的第一区中、和存储器333的第一区中开始A-时间数据之前一帧的A-时间包含在存储器331的第一区中，检查用各个读出系统读出的记录数据是否没有遗漏。
在光学头2的读出操作执行大约I＝2旋转周(实际上稍大于两周)并且光学头2到达图15所示的位置IV后，存储器331、333和334的第一区的内容如图16所示，并且在用读出系统读出的记录数据中没有遗漏。因此读出控制器34提供截断命令给写入控制器311、313和314以截断写入操作，并提供轨道跳跃命令给系统控制器50。参考存储在当前读出循环中写入了数据的存储器331、333和334中的第一区中的A-时间数据和开始与结束地址，读出控制器34进行控制，以便相对于存储在当前读出循环中写入数据DATA1、DATA3、DATA4的存储器321、323和324中的第一区中的数据，以从最早的A-时间开始的A-时间顺序读出记录数据，并把读出的数据输出到第二信号处理电路40。在本例中，输出的是从帧23:40:60到帧23:41:59的数据。
接收截断命令的写入控制器311、333和314截断读出操作。接收轨道跳跃命令的系统控制器50把代表向前J＝2个轨道的轨道跳跃的轨道跳跃命令提供给伺服电路23，从而把光学头2从图15中的位置IV跳跃到位置V。在光束31、33、34以在轨状态聚焦到(x+3)、(x+5)和(x+6)轨道上后，恢复读出记录数据。当所有H电平的帧同步检测信号FS1、FS3和FS4从第一信号处理电路261、263和264输出时，把轨道跳跃完成通知提供给控制器34。
接收轨道跳跃完成通知的控制器34把恢复命令提供给写入控制器311、333和314，接收恢复命令的写入控制器311、333和314写入轨道跳跃后第一信号处理电路261、263和264输出的数据DATA1、DATA3和DATA4，这次写入存储器321、323和324的第二区，并且把存储器321、323和324中的相应于数据DATA1、DATA3和DATA4的A-时间数据AT1、AT3和AT4及开始地址a1s、a3s和a4s及结束地址a1e、a3e和a4e对写入存储器331、333和334的第二区。在图15所示的示例中，在存储器331、333和334的第二区中，A-时间数据是从23:41:48、23:42:03和23:42:18的帧写入的(参考图16)。
在读出控制器34提供恢复命令后，读出控制器34通过参考在当前读出循环中使用的存储器331、333和334的第二区确认存储器334的第二区中开始A-时间数据之前一帧的A-时间包含在存储器333的第二区中、和存储器333的第二区中开始A-时间数据之前一帧的A-时间包含在存储器331的第二区中，检查是否用各个读出系统读出的记录数据没有遗漏。
在光学头2的读出操作执行了大约I＝2旋转周(实际上稍大于两周)并且光学头2到达图15所示的位置VI后，存储器331、333和334的第二区的内容如图16所示，并且在用读出系统“1、3、4”读出的记录数据中没有遗漏。因此读出控制器34提供截断命令给写入控制器311、313和314以截断写入操作，并提供轨道跳跃命令给系统控制器50。参考存储在当前读出循环中写入数据的存储器331、333和334中的第二区中的A-时间数据和开始与结束地址，读出控制器34进行控制，以便相对于存储在当前读出循环中写入数据DATA1、DATA3和DATA4的存储器321、323和324中的第二区中的数据，以从紧接上次读出循环中最后被输出到第二信号处理电路40的一块数据的A-时间开始的A-时间顺序读出记录数据，并把读出的数据输出到第二信号处理电路40。在本例中，输出的是从帧23:41:60到帧23:42:47的数据。
接收截断命令的写入控制器311、313和314截断读出操作。接收轨道跳跃命令的系统控制器50进行控制，把光学头2跳跃J＝2数目的轨道跳跃，从而从图15中的位置VI跳到位置VII。在光束31、33和34以在轨状态聚焦到(x+7)、(x+9)和(x+10)轨道上后，恢复读出记录数据。此后，重复类似操作以利用3个光束31、33和34并通过防止记录数据重复读出和遗漏方式从CD-ROM 1高速读出所需的记录数据。
例如，为了从轨道(x-1)到轨道(x+7)共9个轨道读出记录数据，如图15所示，仅需要在4个旋转周和一个轨道跳跃期间读出CD-ROM1的记录数据。因此，记录数据可比用一个光束在9旋转周期间读出数据更快地读出。
(9)第六特定读出/写入操作(不能用光束31、32和34读出，参考图17)
(9-1)第二聚焦偏离调节处理
如果记录数据不可读系统的存在/空缺判断表明有三个光束31、32和34的记录数据不可读系统，那么不可能用3个相邻的光束系统读出记录数据。但是类似于图15所示的情况，如果Q是2或更大并且R是0或更大，那么可以反复进行在大约(R+1)个旋转周期间用数据可读光束连续读出记录数据和向前的方向上的(Q-1)个轨道的轨道跳跃，其中Q是代表记录数据可读出的光束系统中最内侧和最外侧光束之间的距离的轨道数目，并且R是最内侧和最外侧记录数据可读出的光束之间的相邻的记录数据不可读出的光束的最大数目。
在图17所示的示例中，记录数据可读出的光束系统中，最内侧光束是光束33，最外侧光束是光束35从而Q＝2。在光束33和35之间的相邻的记录数据不可读出的光束中，相邻的记录数据不可读出的光束的最大数目是“1”，因为只有一个光束34。把所有的2个记录数据可读出的光束系统33和35分配作为h个读出光束系统。把连续的读出旋转周数I设置为I＝(R+1)＝2，并且把读出轨道跳跃数目J设置为J＝(Q-1)＝1(步骤S35)。执行图5所示的第二聚焦偏离调节，检查是否光束31或35包括在h＝2个读出光束33和35中(步骤S36)。在本例中，由于包括光束35，终结第二聚焦偏离调节处理，而不把Vf从Vf+W1改变。
因此信号面1被定位在沿物镜8的光轴方向的2个读出光束33和35的最近和最远的2个聚焦点P3和P5的正中间，从而聚焦点P3和P5非常靠近信号面(参考图7(2))。此后，在聚焦伺服系统的控制下，物镜8移动以跟随CD-ROM 1的表面振动，将所有聚焦点P3和P5维持在非常靠近信号面1，并且所有光束33和35系统可以可靠地从CD-ROM1读出记录数据。
(9-2)数据读出操作
在第二聚焦偏离调节处理完成后，根据代表从第一信号处理电路263输入的最后的A-时间数据AT3的A-时间数据和主计算机指定的读出开始点A-时间，确定轨道跳跃方向和数目，从而在h＝2个读出光束中的最内侧的圆周处的光束33以在轨状态聚焦在比包含A-时间的读出开始点的轨道x更靠内侧一个轨道的轨道(x-1)上(步骤S35)。
如果在第二聚焦偏离调节处理完成后光学头2位于图17所示的位置II，那么使光学头2从位置II向前跳跃2个轨道，使得光束33和35以在轨状态聚焦在(x-1)和(x+1)轨道上。然后，通过利用包括光电检测器PD3到第一信号处理电路263，和光电检测器PD5到第一信号处理电路265的两个系统，，同时开始读出(x-1)和(x+1)轨道上的记录数据。当所有H电平的帧同步检测信号FS3和FS5从第一信号处理电路263和265输入时，把包括读出系统信息“3、5”的特定读出/写入命令提供给P/S变换器30。
此后，很类似于图15所示情况(在图17的情况中，写入控制器313和315进行控制，把从第一信号处理电路263和265输出的数据DATA3和DATA5及A-时间数据AT3和AT5写入存储器323和325及333到335，并且参考存储在存储器333和335中的A-时间数据与开始和结束地址，读出控制器34进行控制，以A-时间顺序通过防止记录数据重复读出和遗漏读出存储在存储器333和335中的记录数据)，反复进行从CD-ROM1读出记录数据大约I＝2旋转周、把光学头跳跃J＝1轨道跳跃数目、再次从CD-ROM1读出记录数据大约I＝2旋转周、和把光学头跳跃J＝1轨道跳跃数目的操作(参考图17中的III到VII)，以通过防止记录数据重复读出或遗漏的方式以记录顺序而依次高速读出记录数据。
例如，为了从轨道(x-1)到轨道(x+5)共7个轨道读出记录数据，如图17所示，仅需要在4个旋转周和一个轨道跳跃期间读出CD-ROM1的记录数据，并且记录数据可比用一个光束在CD-ROM 1的7次旋转期间读出数据更快地被读出。
(10)第七特定读出/写入操作(不能用光束34读出，参考图18)
(10-1)第二聚焦偏离调节处理
如果记录数据不可读系统的存在/空缺判断表明有光束34的1个记录数据不可读系统，那么可能用3个相邻的光束系统31到33读出记录数据，如上面在例(5)情况中一样(参考图11)。但是，如果结合图15所示的情况，记录数据可以更高速度读出。
在图18所示的示例中，记录数据可读出的光束系统中，最内侧光束是光束31，最外侧光束是光束35从而Q＝4。在光束31和35之间的相邻的记录数据不可读出的光束中，相邻的记录数据不可读出的光束的最大数目R是“1”。把所有的4个记录数据可读出的光束系统31到33和35分配作为h个读出光束系统。把连续的读出旋转周数I设置为I＝(R+1)＝2，并且把读出轨道跳跃数目J设置为J＝(Q-1)＝3(步骤S35)。执行图5所示的第二聚焦偏离调节，检查是否光束31或35包括在h＝4个读出光束31到33和35中(步骤S36)。在本例中，由于包括光束31和35，终结第二聚焦偏离调节处理，而不把Vf从Vf+W1改变。
因此信号面1被定位在4个读出光束系统31到33和35的沿物镜8的光轴方向的最远点P3和最近点P1(P5)的正中间，从而聚焦点非常靠近信号面(参考图7(2))。此后，在聚焦伺服系统的控制下，物镜8移动以跟随CD-ROM1的表面振动，把所有聚焦点P1到P3和P5维持在非常靠近信号面1，并且所有光束31到33和35系统可以可靠地从CD-ROM 1读出记录数据。
(10-2)数据读出操作
在第二聚焦偏离调节处理完成后，根据代表从第一信号处理电路263输入的最后的A-时间数据AT3的A-时间数据和主计算机指定的读出开始点A-时间，确定轨道跳跃方向和数目，从而使在h＝4个读出光束中的最内侧的圆周处的光束31以在轨状态聚焦在比包含A-时间的读出开始点的轨道x更靠内侧一个轨道的轨道(x-1)上(步骤S35)。
如果在第二聚焦偏离调节处理完成后光学头2位于图18所示的位置II，那么使光学头2从位置II向前跳跃4个轨道，使得光束31到33和35以在轨状态聚焦在(x-1)、(x+1)和(x+3)轨道上(参考图18中的III)。然后，通过利用包括光电检测器PD1到第一信号处理电路261，光电检测器PD2到第一信号处理电路262，光电检测器PD3到第一信号处理电路263，和光电检测器PD5到第一信号处理电路265的四个系统，同时开始读出(x-1)、(x+1)和(x+3)轨道上的记录数据。当所有H电平的帧同步检测信号FS1到FS3和FS5从第一信号处理电路261到263和265输入时，把包括读出系统信息“1、2、3、5”的特定读出/写入命令提供给P/S变换器30。
此后，很类似于图15所示情况(在图18的情况中，写入控制器311到313和315进行控制，把从第一信号处理电路261到263和265输出的数据DATA1到DATA3和DATA5及A-时间数据AT1到AT3和AT5写入存储器321到323和325及331到333到335，并且参考存储在存储器331到333和335中的A-时间数据与开始和结束地址，读出控制器34进行控制，以A-时间顺序通过防止记录数据重复读出和遗漏读出存储在存储器331到333和335中的记录数据)，反复进行从CD-ROM1读出记录数据大约I＝2旋转周、把光学头跳跃J＝3轨道跳跃数目、再次从CD-ROM1读出记录数据大约I＝2旋转周、把光学头跳跃J＝3轨道跳跃数目的操作(参考图18中的III到VII)，以通过防止记录数据重复读出或遗漏的方式以记录顺序依次高速读出记录数据。
例如，为了从轨道(x)到轨道(x+10)共11个轨道读出记录数据，如图18所示，仅需要在4个旋转周和一个轨道跳跃期间读出CD-ROM1的记录数据，相反，图11中所示的情况需要在4个旋转周和3个轨道跳跃期间读出CD-ROM1的记录数据。
(11)第八特定读出/写入操作(不能用光束31、34和35读出，参考图19和20)
(11-1)第二聚焦偏离调节
如果记录数据不可读系统的存在/空缺判断表明有3个光束31、34和35的记录数据不可读系统，如果用剩余的两个相邻光束32和33通过反复进行在一个旋转周或多个旋转周期间读出CD-ROM1的数据和向前方向的轨道跳跃而读出数据，那么将遗漏记录数据。在这种情况下，通过利用记录数据可读出的一个光束系统从CD-ROM1连续读出记录数据。
具体地讲，把记录数据可读出光束32和33中靠近中心的记录数据可读出光束33分配作为h个读出光束系统。把连续的读出旋转周数I设置为无限，并且把读出轨道跳跃数目J设置为J＝0。
执行图5所示的第二聚焦偏离调节，检查是否光束31或35包括在h＝1个读出光束33中(步骤S36)。在本例中，由于不包括光束31和35，那么检查是否包括光束32或35(步骤S38)。在本例中，由于光束被包括，因而控制聚焦偏置电压发生器电路224，把Vf的值从值Vf+W1改变为值Vf+W2(W2＜W1)而终结第二聚焦偏离调节处理(步骤S39)，它被设置为Vf＝(Vf+W1)-W1+W2＝Vf-W1+W2。
因此信号面1与光束32和33的聚焦点P2和P3重合(参考图7(3))。此后，在聚焦伺服系统的控制下，物镜8移动以跟随CD-ROM1的表面振动，可以用光束33系统可靠地读出CD-ROM1的记录数据。
(11-2)数据读出操作
在第二聚焦偏离调节处理完成后，根据代表从第一信号处理电路263输入的最后的A-时间数据AT3的A-时间数据和主计算机指定的读出开始点A-时间，确定轨道跳跃方向和数目，从而在h＝1个读出光束中的最内侧的圆周处的光束33以在轨状态聚焦在轨道x上(步骤S35)。
如果在第二聚焦偏离调节处理完成后光学头2位于图19所示的位置II，那么使光学头2从位置II向前跳跃2个轨道，使得光束33以在轨状态聚焦在(x-1)轨道上(参考图19中的III)。然后，通过利用包括光电检测器PD3到第一信号处理电路263的一个系统，，读出x轨道上的记录数据。当H电平的帧同步检测信号FS3从第一信号处理电路263输入时，把包括读出系统信息“3”的特定读出/写入命令提供给P/S变换器30。
一旦经过读出控制器34接收到特定读出/写入命令，仅由读出系统信息“3”代表的写入控制器313一块接一块地把从第一信号处理电路263输出的数据DATA3写入存储器323的第一区，并把存储器323中的相应于数据DATA3的A-时间数据AT3和开始地址A3s与结束地址A3e对写入到存储器333的第一区。在图19所示的示例中，在存储器333的第一区中，A-时间数据是从23:40:60的帧写入的(参考图20)。
由于仅使用了一个由读出系统信息“3”指示的记录数据读出光束，接收特定读出/写入命令的读出控制器34参考以读出系统信息“3”表示的并被用在当前读出循环中的存储器333的第一区，以从来自存储器323的第一区的最早的A-时间开始的A-时间顺序读出数据，并把读出的数据输出到第二信号处理电路40，而不输出截断命令和轨道跳跃命令。因此，光学头2不跳跃，并且当CD-ROM旋转时，通过防止记录数据重复读出或遗漏的方式用光束33依次读出来自轨道(x-1)的记录数据，并将其输出到第二信号处理电路40。
(12)第九特定读出/写入操作(不能用光束31、32、34和35读出，参考图21)
(12-1)第二聚焦偏离调节
如果在图5所示的步骤S33中记录数据不可读系统的存在/空缺判断表明有4个光束31、32、34和35的记录数据不可读系统，如果仅用1个剩余的光束33通过反复进行在一个旋转周或多个旋转周期间读出CD-ROM1的数据和向前方向的轨道跳跃而读出数据，记录数据将被遗漏。在这种情况下可从CD-ROM1连续读出记录数据。
具体地讲，在h个记录数据可读出光束中，把记录数据可读出光束33分配作为h个读出光束系统。把连续的读出旋转周数I设置为无限，并且把读出轨道跳跃数目J设置为J＝0(步骤S35)。
此后，与图19所示的情况非常类似，执行第二聚焦偏离调节处理以使值Vf改变-W1(步骤S40)，并且光学头向前跳跃，使光束33以在轨状态聚焦到轨道(x-1)上，以便用光束33从轨道(x-1)读出记录数据。在这种情况下，Vf＝(Vf+W1)-W1＝Vf，并且光束33处于完全聚焦状态，如图7(1)所示。
在上述实施例中，如果所有的5个光束系统31到35可读出记录数据，CD-ROM1的信号面被设置在最远聚焦点与最近聚焦点的正中间并且在光束31到35的5个聚焦点P1到P5的沿物镜8的光轴方向的中心。如果5个光束系统31到35的一些不能读出记录数据，CD-ROM1的信号面被设置在最远聚焦点与最近聚焦点的正中间并且在h个读出光束的沿物镜8的光轴方向的中心。因此，如果所有的5个光束系统31到35可读出记录数据，可能避免5个光束31到35的信号面上的不良聚焦状态，并能可靠地从CD-ROM1读出记录数据。类似地，即使5个光束系统31到35的一些不能读出记录数据，也可能避免h个光束的信号面1上的不良聚焦状态，并能可靠地从CD-ROM1读出记录数据。
如果所有的5个光束系统31到35可读出记录数据，系统控制器50执行聚焦偏离调节，使得CD-ROM1的信号面定位在沿物镜8的光轴方向的5个光束31到35的聚焦点P1到P5的中心。如果5个光束系统31到35的一些不能读出记录数据，CD-ROM1的信号面定位在分配的h个光束的聚焦点的中间。因此，如果所有的5个光束系统31到35可读出记录数据，可能避免5个光束31到35的信号面上的不良聚焦状态，并能可靠地从CD-ROM1读出记录数据，而无论CD-ROM1的表面振动如何。类似地，即使5个光束系统31到35的一些不能读出记录数据，也可能避免h个光束的信号面1上的不良聚焦状态，并能可靠地从CD-ROM1读出记录数据，而无论CD-ROM1的表面振动如何。
在上述的实施例中，光束的数目被设置为n＝5。可把光束的数目设置为其它值，如7和9。例如，如图22所示，如果使用了9个光束31到39(通过利用从CD-ROM的信号面反射的光束33产生聚焦误差信号和跟踪误差信号)，第一聚焦偏离调节处理使信号面1定位在沿物镜8的光轴方向的最远聚焦点P5与最近聚焦点P1(P9)的正中间(参考图22(1))。如果记录数据不可读系统的存在/空缺判断表明没有记录数据不可读系统，把光束31到39分配作为h个读出光束，并且设置I＝1，J＝7。第二聚焦偏离调节处理不改变值Vf而并保持图22(1)的状态。
如果记录数据不可读系统的存在/空缺判断表明有2个光束31和39的记录数据不可读系统，把光束32到38分配作为h个读出光束，并且设置I＝1，和J＝5。第二聚焦偏离调节处理改变值Vf从而使信号面定位在7个读出光束的聚焦点中的沿物镜8的光轴方向的最远聚焦点P5与最近聚焦点P2(P8)的正中间(参考图22(2))。
与上面不同，如果光束37和38不能读出记录数据，那么Q＝8并且R＝2。把7个光束系统31到36与39分配作为h个读出光束。把连续读出旋转周数I设置为I＝(R+1)＝3，并且把读出轨道跳跃数目J设置为J＝(Q-1)＝7。第二聚焦偏离调节处理不改变Vf而并保持图22(1)的状态。
第一信号处理电路261、262、264和265可增加用于测量二进制化的RF信号的抖动量并输出抖动量数据JD1、JD2、JD4和JD5的测量电路，并且图5所示的第二聚焦偏离调节处理可改变为如图23所示。
参考图23，首先，系统控制器50把在图5的步骤S3中在第一聚焦偏离调节处理中设置的值Vf存储在它的存储器(未示出)中作为E(步骤S109)。在第一信号处理电路261到265测量的抖动量数据JD1到JD5中，读出h个读出光束系统的抖动量数据JDi、JDk…并且将其平均值jd(0)′存储在存储器中(步骤S110)。
接着，控制聚焦偏离电压发生器电路224，把Vf从E(V)提高ΔV(正值)，并读出h个读出光束系统的抖动量数据JDi、JDk…，将其平均值存储在存储器中作为jd(+1)′。把电压Vf从E(V)降低ΔV(负值)，并且读出h个读出光束系统的抖动量数据JDi、JDk…读出，将其平均值被存储在存储器中作为jd(-1)′(步骤S111)。
比较值jd(+1)′、jd(0)′和jd(-1)′，并且如果jd(+1)′＞jd(0)′＜jd(-1)′(在步骤S112为是)，那么平均抖动量在Vf＝E(V)处最小，并且可以认为CD-ROM1的信号面1被定位在h个读出光束3i、3j、3k…的沿物镜8的光轴方向的聚焦点Pi、Pj、Pk…的中间，所有的h个读出光束处于完全聚焦的最佳状态，没有光束处于远离完全聚焦的状态中。因此，控制聚焦偏离电压发生器电路224把Vf设置为E(V)(步骤S113)。
如果代替jd(+1)′＞jd(0)′＜jd(-1)′，为jd(+1)′＜jd(0)′＜jd(-1)′(在步骤S114为是)，那么设置k＝2(在步骤S115)并且Vf＝E+(+2)·ΔV，读出h个读出光束的抖动量JDi、JDk…并被存储为jd(+2)′(步骤S116)。如果jd(+2)′＞jd(+1)′＜jd(0)′(在步骤S117为是)，平均抖动量在Vf＝E+(+1)·ΔV最小，并且可以认为CD-ROM 1的信号面1被定位在h个读出光束3i、3j、3k…的沿物镜8的光轴方向的聚焦点Pi、Pj、Pk…的中间，所有的h个读出光束处于完全聚焦的最佳状态，没有光束处于远离完全聚焦的状态中。因此，控制聚焦偏离电压发生器电路224把Vf设置为E+(+1)·ΔV(步骤S118)。
如果不是jd(+2)′＞jd(+1)′＜jd(0)′(在步骤S117为否)，把k值增加到3(步骤S119)，并且流程返回步骤S116以重复上述操作。如果jd(+k)′＞jd{+(k-1)}′＜jd{+(k-2)}′(在步骤S117为是)，那么平均抖动量在Vf＝{+(k-1)}·(ΔV)最小，并且可以认为所有的h个读出光束3j、3j、3k…的聚焦点Pi、Pj、Pk…处于完全聚焦的最佳状态，没有光束处于远离完全聚焦的状态中。因此，控制聚焦偏离电压发生器电路224把Vf设置为E+{+(k-1)}·ΔV(步骤S118)。
如果在步骤S114不是jd(+1)′＜jd(0)′＜jd(-1)′，把k值设置为2(步骤S120)。把Vf设置为E+(-2)·ΔV，读出抖动量数据JDi、JDk…并作为平均值jd(-2)′存储(步骤S121)。如果jd(0)′＞jd(-1)′＜jd(-2)′(在步骤S122为是)，那么平均抖动量在Vf＝E+(-1)·ΔV最小，并且可以认为相对于信号面1所有的h个读出光束3i、3j、3k…的聚焦点Pi、Pj、Pk…处于完全聚焦的最佳状态。因此，控制聚焦偏离电压发生器电路224把Vf设置为E+(-1)·ΔV(步骤S123)。
如果在步骤S122不是jd(0)′＞jd(-1)′＜jd(-2)′，将k值增加到3(步骤S124)，并且流程返回步骤S121以重复上述操作。如果jd{-(k-2)}′＞jd{-(k-1)}′＜jd(-k)′(在步骤S122为是)，那么平均抖动量在Vf＝E+{-(k-1)}·(ΔV)最小，并且可以认为相对于信号面1所有的h个读出光束3i、3j、3k…的聚焦点Pi、Pj、Pk…处于完全聚焦的最佳状态。因此，控制聚焦偏离电压发生器电路224把Vf设置为E+{-(k-1)}·(ΔV)(步骤S123)。
在以上述方式完成了第二聚焦偏离调节后，相对于信号面1所有的h个读出光束3i、3j、3k…进入完全的聚焦状态，并且易于优化相对于信号面的h个读出光束3i、3j、3k…的聚焦状态。此后，由于物镜8移动以跟随CD-ROM的信号面1的表面振动，相对于信号面1，h个读出光束的任何一个不离开完全的聚焦状态很远，并且h个读出光束的任何一个可从CD-ROM1可靠地读出记录数据。
在图6所示的第二聚焦偏离调节处理中(图23)，确定偏置电压值Vf，使得第一信号处理电路263(电路26i、26j、26k…)测量的抖动量数据JD3(平均抖动量数据JDi、JDj、JDk…)变得最小，从而使光束33暂时进入聚焦状态。作为选择，可以给第一信号处理电路263(电路261到265)提供差错/纠正电路，其以一个块为单元解扰EFM解调数据，执行基于CIRC代码的查错/纠正(用P奇偶校验进行查错/纠正、解除交叉使用、用Q奇偶校验进行查错/纠正)，测量经用P奇偶校验进行误差检测而检测到的误差率，并输出误差率数据ED3(ED1到ED5)。用ED3(EDi、EDj、EDk…)取代图6中的JD3(JDi、JDj、JDk…)(图23)，并且设置偏置电压值Vf，使得值ED3(EDi、EDj、EDk…)最小，使光束33聚焦到信号面1上。以这种方式，可执行第二聚焦偏离调节。
对各个光束系统测量误差率可通过第二信号处理电路执行。具体地讲，第二信号处理电路40提供有查错/纠正电路，其在执行基于CIRC代码(用P奇偶校验进行查错/纠正、去交插、用Q奇偶校验进行查错/纠正)的查错/纠正时测量经用P奇偶校验进行误差检测而检测到的误差率，并输出测量到的误差率。对于聚焦偏移调节，经P/S变换器30把从第一信号处理电路263(261到265)输出的数据DATA3(数据DATA1到DATA5)提供给第二信号处理电路40，其测量各个光束系统的误差率，并输出光束33(31到35)的误差率数据ED3(ED1到ED5)，和设置使值ED3(EDi、EDj、EDk…)最小化的偏置电压值Vf。
在图23的处理及其修改形式中，如果没有记录数据不可读出光束系统，那么设置电压值Vf，使得所有5个光束的平均抖动量(平均误差率)最小化。作为选择，即使没有记录数据不可读出光束系统，也可对n＝5个光束31到35中预定的2个或多个光束系统测量二进制化的RF信号的抖动量或读出记录数据的误差率，如光束31和33两个系统、光束32和34两个系统和光束31、33和35三个系统。把这些测量的抖动量或误差率的平均值用于聚焦偏离调节。在这种情况下，也可能避免光束在信号面1上的不良聚焦状态，无论CD-ROM1的表面振动如何，并且能够可靠地从CD-ROM1读出记录数据。
代替测量从CD-ROM1读出的数据码元的误差率，可以测量从CD-ROM1读出的子代码的误差率来执行聚焦偏离调节。
而且在上述实施例中，尽管CD-ROM以恒定的线速度被旋转，它可以恒定的角速度旋转(CAV)。也可以使用与CD-ROM不同的其它带有螺旋轨道类型的光盘，如CD-WO、DVD、DVD-ROM和DVD-RAM，或其它带有同心轨道的光盘也可使用，如LD和MO。用于同时读出轨道上的记录数据的光束的数目可以替代5的是3、7或其它值。

Claims (7)

1.一种多束型光盘读出装置，包括：
一个用于分别把n个光束同时施加于光盘的信号面上的n个轨道上的包括物镜(8)的光学系统(2A)；
用于控制光学系统以便通过移动物镜跟随光盘的表面振动使n个光束聚焦到光盘的信号面上的聚焦伺服装置(22，23)，所述聚焦伺服装置执行聚焦偏离调节使得光盘的信号面定位在沿光学系统的光轴方向看去的n个光束的各个聚焦点的正中间；
用于从信号面反射的光束的检测输出对每个光束产生信号，并根据光束的检测输出读出记录在施加了光束的轨道上的数据的信号处理装置(20A)；以及
用于对n个光束中的两个或多个预定光束系统测量二进制化的信号的抖动量或误差率的测量装置(263)，其中：
所述聚焦伺服装置执行聚焦偏离调节使得所述测量装置测量的二进制化的信号的平均抖动量或误差率最小。
2.一种多束型光盘读出装置，包括：
一个用于分别把n个光束同时施加于光盘的信号面上的n个轨道上的包括物镜(8)的光学系统(2A)；
用于控制光学系统以便通过移动物镜跟随光盘的表面振动使n个光束聚焦到光盘的信号面上的聚焦伺服装置(22，23)，如果记录数据可用所有的n个光束系统读出，所述聚焦伺服装置执行聚焦偏离调节使得光盘的信号面定位在沿光学系统的光轴方向看去的n个光束的各个聚焦点的正中间；和如果在n个光束中有一些记录数据不可读出光束系统，所述聚焦伺服装置执行聚焦偏离调节使得光盘的信号面被定位在沿物镜的光轴方向看去的h个读出光束系统的各个聚焦点的正中间；
用于从信号面反射的光束的检测输出对每个光束产生信号，并根据光束的检测输出读出记录在施加了光束的轨道上的数据的信号处理装置(20A)，其中如果在n个光束中有一些不能读出记录数据的光束系统，从剩余的记录数据可读出光束系统中选择h个读出光束系统，并且用设置的h个读出光束系统读出记录数据；以及
用于对各个光束系统测量二进制化的信号的抖动量或误差率的测量装置(263)，其中：
如果记录数据可用所有的n个光束系统读出，所述聚焦伺服装置执行聚焦偏离调节使得所述测量装置对n个光束系统中的每一个测量的二进制化的信号的平均抖动量或误差率最小；和
如果在n个光束中有一些记录数据不可读出光束系统，所述聚焦伺服装置执行聚焦偏离调节使得所述测量装置对h个读出光束系统中的每一个测量的二进制化的信号的平均抖动量或误差率最小。
3.一种多束型光盘读出装置，包括：
一个用于产生光束的光源(4)，用于衍射激光束并形成0级、±1级....±n级衍射光束的光栅装置(5)，用于把0级、±1级....±n级衍射光束聚焦到光盘的信号面的光学系统(8)；
用于控制所述光学系统的聚焦的聚焦伺服装置(22，23)，所述聚焦伺服装置控制所述光学系统，以便通过执行用于确定把0级衍射光束聚焦到光盘的信号面上所需的控制量的第一聚焦控制，和用于利用由预定值(W1或W2)修正的控制量控制所述光学系统的聚焦的第二聚焦控制，聚焦衍射光束，从而使光盘的信号面从光学系统的光轴方向看去与0级、±1级....±n级衍射光束的各个聚焦点的中间点重合；
用于从信号面反射的衍射光束的检测输出产生对0级、±1级....±n级衍射光束的每一个的信号并根据衍射光束的检测输出读出记录在施加了衍射光束的轨道上的数据的信号处理装置(20A)；以及
用于对n个光束中的两个或多个预定光束系统测量二进制化的信号的抖动量或误差率的测量装置(263)，其中：
所述聚焦伺服装置执行聚焦偏离调节使得所述测量装置测量的二进制化的信号的平均抖动量或误差率最小。
4.根据权利要求3所述的多束型光盘读出装置，其中所述聚焦伺服装置执行第一聚焦控制以确定把0级衍射光束聚焦到光盘的信号面上所需的控制量，和通过测量各个衍射光束的信号的抖动量修改该控制量，并且在用该控制量控制所述光学系统的同时，0级衍射光束以聚焦状态聚焦到光盘的信号面，或是处于偏离聚焦状态一预定量的状态。
5.根据权利要求3所述的多束型光盘读出装置，其中从0级、±1级....±n级衍射光束的检测输出确定有效检测输出，并且所述光学系统聚焦衍射光束使得光盘的信号面从光学系统的光轴方向看去与相应于有效的检测输出的衍射光束的各个聚焦点的中间点重合。
6.根据权利要求3所述的多束型光盘读出装置，还包括用于补偿信号的高频特性的波形均衡器电路(241-245)，相应于具有相同波形均衡特性的+/-i级衍射光束提供一对波形均衡器电路。
7.一种多束型光盘读出装置，其中n个不同的光束被同时分别施加于光盘的信号面上的n个轨道，这里n是奇数3或更大，从信号面反射的光束的检测输出对每个光束产生一个信号，并用提供给每个光束以提高高频分量增益和补偿高频分量的波形均衡器装置进行波形均衡，和二进制化并解调每个信号以读出记录在施加了光束的轨道上的数据，该光盘读出装置包括：
用于产生被垂直入射到衍射光栅(5)以产生0级、±1级....±m级衍射光束的2m+1个光束的单一激光束的激光束产生装置(4)，这里，m＝(n-1)/2；
包括物镜(8)的把(2m+1)个光束聚焦到光盘的信号面上的光学系统(2A)，适当地设置该光学系统使得0级衍射光束的光束垂直入射到光盘上；
相应于具有所述波形均衡器特性+/-i级衍射光束提供的一对波形均衡器装置(241-245)，这里i为1、2...m；
用于控制光学系统以便通过移动物镜使聚焦状态中的2m+1个光束位于光盘的信号面上的聚焦伺服装置(22，23)，所述聚焦伺服装置执行聚焦偏离调节使得光盘的信号面定位在沿物镜的光轴方向看去的0级衍射光束的聚焦点与+/-m级衍射光束之一的聚焦点之间的预定位置；
用于对n个光束中两个或多个预定光束系统测量二进制化的信号的抖动量或误差率的测量装置(263)，其中：
所述聚焦伺服装置执行聚焦偏离调节使得所述测量装置测量的二进制化的信号的平均抖动量或误差率最小。
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