광학 기록 매체로부터 판독 및/또는 그 광학 기록 매체에 기록하기 위한 장치{DEVICE FOR READING FROM AND/OR WRITING TO OPTICAL RECORDING MEDIA}

본 발명은 광학 기록 매체로부터 판독 및/또는 그 광학 기록 매체에 기록하기 위한 장치에 관한 것으로, 상기 장치는, 광학 주사기(optical scanner)를 구비하며, 이 광학 주사기의 출력 신호는 데이터가 디코딩되기 전에 데이터 슬라이서(data slicer)를 사용하여, 이진 신호 또는 구형파 신호라고도 하는 형상화된(shaped) 신호로 변환된다.

이러한 유형의 장치는 유럽 특허 번호(제 EP-A-800 163호)에 설명되어 있다. 이 장치에서, 평균값은 주사 신호로부터 형성되고, 데이터 슬라이서의 입력 신호의 역할을 한다. 제어 유닛은 아날로그 주사 신호에서 커다란 변화가 발생할 때 평균 계산 처리를 위한 시간 상수를 변화시키는 기능을 하며, 상기 아날로그 주사 신호는 기록 매체 상의 데이터 트랙의 상이한 영역에 대한 경계선에 의해 야기된다. 널리 알려진 장치는, 데이터 영역의 한 유형에서 다른 유형으로의 천이(transition)의 경우에서 평균값의 적응(adaptation)이 시간 상수의 변화가 없는 것에 비해 더 빠르게 발생할 지라도, 그럼에도 불구하고 평균값의 적응이 이러한 유형의 천이에 한정된다는 단점을 갖는 것으로 간주될 수 있다.

본 발명의 목적은, 평균값이 기록 매체의 주사 동안 또한 교란에 적응될 수 있는 장치 및 적합한 방법을 제안하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 장치의 개략도.

도 2는 출력 신호 및 평균값의 개략적인 프로파일.

도 3은 양의 오프셋의 경우에서의 출력 신호 및 평균값의 프로파일.

도 4는 음의 오프셋의 경우에서의 출력 신호 및 평균값의 프로파일.

도 5는 본 발명에 따른 장치의 평균 계산 유닛을 도시한 도면.

도 6은 본 발명에 따른 장치의 오프셋 값 발생기를 도시한 도면.

<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 광학 기록 매체 2: 광학 주사기

3: 빔 4: 아날로그-디지털 변환기

5: 데이터 슬라이서 6: 평균 계산 유닛

7, 11: 비교기 10: 외삽 유닛

14: 제어 유닛 M: 평균값

S: 임계값

본 목적은 독립항에 기재된 수단(measure)을 사용하여 달성된다.

그 때문에, 본 발명은 비교값을 출력하기 위한 유닛과, 상기 비교값과 평균값을 비교하고, 이 비교값이 초과하거나 미달되는 경우에 평균 계산 유닛(averaging unit)의 파라미터에서의 변화가 트리거(trigger)되게 하는 비교기를 또한 구비하는 제어 유닛을 제공한다. 이것은, 데이터 슬라이서에 의해 출력된 이진 신호로부터 먼저 형성되어야 하는 재생된 신호(reproduced signal)를 평가(evaluate)할 필요가 없다는 장점을 갖는다. 신호의 평가치(evaluation), 즉 상당히 더 이른 처리 단계에서 이미 이용가능한 평균값은 시스템이 더 빠르게 반응하게 하고, 예를 들어 데이터 영역의 한 유형에서 다른 유형으로의 천이와 같은 교란의 특정 유형에 한정되지 않는다. 평균값과 적합하게 선택된 비교값의 비교는 교란의 상이한 유형을 검출할 수 있게 하고, 상기 교란의 상이한 유형에 반응할 수 있게 한다. 주사기에 의해 출력된 주사 신호는 아날로그이며 연속적으로 변화하는 신호인데, 이 신호는 평균값을 사용하여 데이터 슬라이서에 의해 형상화된 이진 신호로 변환된다. 이 경우에, 데이터 슬라이서는 주사 신호를 평균값과 비교한다. 주사 신호의 값이 평균값을 초과하면, 이진 신호는 "하이(high)" 값을 나타내고, 초과하지 않으면 "로우(low)" 값을 나타낸다.

본 발명의 하나의 변형은 비교값으로 확고하게 미리 결정될 임계값과, 평균 계산 유닛의 시간 상수가 될 변화된 파라미터를 제공한다. 시간 상수는 평균값이 임계값 미만으로 떨어진 경우에 감소하고, 평균값이 임계값을 초과하는 경우에 증가한다. 평균값이 임계값을 초과하거나 미만인 채로 있다면, 시간 상수는 변하지 않은 채로 남아있다. 이 변형의 한 장점은, 출력 신호의 진폭을 감소시키는 소위블랙 도트(black dots), 지문, 또는 다른 유사한 교란에 의해 야기되는 판독불가능한 데이터가 검출된다는 점에 있다. 시간 상수는 그러한 경우에 감소하며, 그 결과, 평균값은, 통상적인 판독-출력(read-out) 동작에 적합한 정상적이고 더 높은 시간 상수의 경우에서보다 더 빠르게 적응된다. 일반적으로 평균값의 더 빠른 적응으로 인해 재생된 신호에서 오류율이 증가할 지라도, 블랙 도트, 지문 또는 이와 유사한 것에 의해 야기되는 평균값의 주된 감소가 존재할 때, 데이터가 특정 세기 이상의 임의의 경우에서 더 이상 정확히 재생될 수 없는 경우가 있다. 그러나, 본 발명에 따른 장치를 사용하여, 교란의 마지막에 데이터의 빠르고 정확한 식별을 또한 가능하게 하는 정확한 평균값을 형성하는 것이 사실상 항상 가능하다. 그 후에 기존의 오류 정정 메커니즘은 이진 신호로부터 정확한 데이터 재생을 이미 실행할 수 있으며, 상기 이진 신호는 종래의 장치에서 가능한 시간보다 상당히 더 이른 시간에 여전히 부분적으로 오류를 포함하고, 종래의 장치는 출력 신호의 진폭에서 나타난 교란 마지막에 연장된 기간 동안 다시 정확한 평균값을 먼저 찾아야 한다. 복수의 임계값이 제공되는 것이 유리하며, 이것은 등급 별로 배열되는 방식으로(in a gradated manner) 출력 신호의 진폭에서의 딥(dip)의 크기에 따라 시간 상수가 변화되게 한다. 그러한 조정된 변화는, 약간 미세한 교란의 경우에서 오류없이 판독이 일어나게 하고, 주요 딥의 경우에서만 이 절충(compromise)으로부터 출발(departure)이 이루어지게 한다.

더욱이, 본 발명은, 주사 신호의 외삽된 영교차점(extrapolated zero crossing)을 결정하기 위한 외삽 유닛이 되고, 외삽된 영교차점에서 주사 신호의값을 출력하기 위해 비교값으로서 비교값을 출력하기 위한 유닛을 제공하는데, 상기 비교기는 비교값과 평균값 사이에 차이가 있는 경우 평균값에 대해 오프셋 값의 변화를 트리거한다. 이것은, 이 방식으로, 주사 신호의 오프셋을 보상할 수 있게 하며, 상기 주사 신호 오프셋은 예를 들어 소위 과도한 에칭(overetching) 또는 적은 에칭(underetching)이라고도 하는, 잘못하여 기록 매체의 과도하게 크거나 작은 피트 데이터 마킹(pit data markings)에 의해 야기된다.

반복 검사 유닛이 비교기의 다운스트림에 배열되는 것이 유리하고, 상기 유닛은 복수의 연속적인 단방향 입력 신호의 경우에만 해당 출력 신호를 송신한다. 이것은, 단방향 신호의 복수의 반복이 변화 요구조건의 사실상 존재를 입증할 때만 반응이 있기보다는 다른 교란 때문에 시뮬레이팅된 잘못된 편차에 대한 즉각적인 반응이 없다는 장점을 갖는다. 이것은 또한 연속적인 반대 변화가 수행되는 상황을 피하며, 이것은 예를 들어 상수값에 의해 다소 변동하는 평균값의 경우일 수 있다.

본 발명은 광학 주사기의 다운스트림이 배열될 아날로그-디지털 변환기를 제공한다. 이것은, 이 장치의 모든 다운스트림 요소가 디지털을 기반으로 하여 동작하므로, 비용면에서 효과적이고 유연할 수 있다는 장점을 갖는다. 또 다른 장점은, 디지털 성분이 아날로그 성분보다 파라미터 변화에 더 빠르게 반응할 수 있어서, 평균값의 더 빠른 적응을 가능하게 한다는 점에 있다.

런-렝쓰-코딩된(run-length-coded) 데이터를 판독하기 위한 장치의 데이터 슬라이서에 대한 평균값을 형성하기 위한 본 발명에 따른 방법은, 입력 신호를 특정 시간 상수와 적분하는 단계와, 적분된 신호를 저역 필터링하는 단계와, 저역 필터링된 신호를 평균값으로서 출력하는 단계와 임계값을 사용하여 평균값을 검사하는 단계로 구성된다. 저역 필터링된 신호의 값이 임계값을 초과하면, 제 1 시간 상수가 설정되거나 유지되고, 그 값이 상기 임계값 미만이면, 적분을 위한 제 2 시간 상수가 설정되거나 유지된다. 각 클록 사이클에 대해 또는 다른 규칙적인 간격에서 이들 단계가 수행된다. 이것은, 이에 따라, 임계값 미만의 평균값의 주된 감소가 존재하거나 임계값을 초과하는 평균값의 주된 증가가 존재하는 경우에 적분기의 빠른 적응을 달성하는 장점을 갖는다. 이 방식에서, 평균값은 항상 최적의 값을 얻고, 이 최적의 값은 입력 신호로 데이터 슬라이서에 공급된다.

본 발명은, 복수의 임계값을 사용하여 수행될 검사와, 임계값 사이에 저역 필터링된 신호가 위치한 임계값에 따라 제공될 상이한 시간 상수를 제공한다. 이것은, 저역 필터링된 신호의 값, 즉 평균값에서의 변화에 대해 더 적응된 반응이 가능하게 하는 장점을 갖는다. 데이터가 여전히 재생될 수 있는 다소 적은 감소의 경우에서, 재생된 데이터의 오류율이 상대적으로 더 낮게 유지되기 위해 평균값의 다소 빠른 적응이 수행된다. 이 경우에, 특정 환경하에서, 재생될 오류없는(error-free) 데이터 신호가 정정 방법의 품질과 다른 영향에 따라 한층 더 재생될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 더 크게 감소하는 경우에, 슬라이서에 대한 정정 평균값을 형성할 수 있기 위해서 더 높은 오류율이 수용된다. 그러한 오류율이 증가하는 경우에서조차, 대부분의 경우에, 적어도 때때로 특정 데이터를 정확하게 식별하여, 장치의 특정 기능을 여전히 유지시키는 것이 가능하며, 이것은 정확한 평균값이 없이는 더 이상 가능하지 않다. 따라서, 예로써, 특정 제어 정보, 위치나 시간을 나타내는 데이터, 또는 이와 유사한 것이 여전히 식별될 수 있다.

정정된 저역 필터링된 신호가 평균값으로서 출력되는 점에 유리하다. 이것은, 임계값 미만인 평균값에서의 감소에서 나타나지 않는 평균값의 추가 정정을 가능하게 하는 장점을 갖는다. 이것은 데이터 재생의 품질을 증가시킨다.

저역 필터링된 신호의 정정을 위해 오프셋 값을 추가하는 것이 유리하다. 이것은, 예를 들어 기록 매체의 재생에 의해 야기되는 오프셋의 보상을 가능하게 하는 장점을 갖는다.

본 발명에 따른 또 다른 방법은, 출력 신호의 예상된 영교차점과, 또한 이 영교차점에서 출력 신호의 값을 결정하는 것으로 구성되고, 이 값은 평균값과 비교되며, 평균값은 양의 편차의 경우에 증가하고, 음의 편차의 경우에 감소하는 한편, 더 이상 편차가 발생하지 않는 경우에는 평균값이 유지된다. 이것은, 예를 들어 발생할 동안 결함에 의해 야기되는 기록 매체의 데이터 마킹의 길이(lengths)에 대한 편차로 인해 오프셋의 정정을 가능하게 하는 장점을 갖는다.

이 경우에, 적어도 2개의 연속적인 영교차점에 대한 출력 신호의 값이 평균값과 비교되는 것이 유리하고, 모든 편차 또는 적어도 대부분의 편차가 단방향일 때만 변화가 평균값에서 이루어지는 것이 유리하다. 이것은, 아우트라이어(outliers) 또는 본질적으로 상수값에 의한 위상 변동(fluctuations)에 의해 야기되는 오류를 피하는 장점을 갖는다. 2개의 연속적인 영교차점을 판단(assess)하고, 편차 모두 양이거나 모두 음일 때만 변화를 수행하는데 특히 유리한 것으로 알려져 있다. 고려된 값의 더 높은 수의 경우에서만, 예를 들어 약10% 내지 15%의 크기의 편차의 적은 수를 허용하는 것이 적절하다.

시간 상수의 변화와 오프셋 값의 변화가 서로 평행하게 동시적 또는 연속적이고 본질적으로 수행되는 점에서 유리하다. 이것은 각 변형의 장점이 조합되는 장점을 갖는다.

더욱이, 본 발명은 먼저 아날로그-디지털 변환될 입력 신호와, 디지털을 기반으로 하여 수행될 이후의 단계를 제공한다. 이것은 전체 방법이 디지털을 기반으로 하여 수행되는 장점을 갖는다. 디지털을 기반으로 하여 파라미터를 변화시키는 것은 간단하며, 아날로그를 기반으로 한 경우보다 더 빠르게 수행될 수 있다. 따라서, 평균값의 더 빠른 적응과, 이진 신호와 재생된 데이터에서의 더 낮은 오류율이 모두 달성된다.

본 발명의 추가 장점은 예시적인 실시예의 이후의 설명에서 설명된다. 본 발명에 따른 특성의 추가 조합(여기에 명백히 설명되지 않음)과, 또한 당업자의 능력 내에 있는 개선과 개량이 유사하게 본 발명의 범주 내에 또한 있다는 것을 알 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 장치의 요소를 개략적으로 도시한 것으로, 상기 요소는 본 발명에서 없어서는 안 된다. 예를 들어 CD 또는 DVD인 광학 기록 매체(1)는 주사 빔(3)을 사용하여 광학 주사기(2)에 의해 주사된다. 기록 매체(1)로부터 반사된 광은 널리 알려진 방법으로 검출되고, 하나 이상의 아날로그 전기 신호로 변환된다. 전기 출력 신호(HF)는 여기에 간략한 방법으로 나타나고, 출력 신호는 광학 주사기(2)에 의해 아날로그-디지털 변환기(4)로 향하게 된다. 디지털화된 출력 신호(HF')는 데이터 슬라이서(5)에 공급된다. 평균값(M)은 데이터 슬라이서(5)의 제 2 입력부에 제공된다. 데이터 슬라이서(5)는 형상화된 출력 신호(HF")를 출력하며, 이 신호는, 디지털화된 출력 신호(HF')가 평균값(M)을 초과한 값을 나타내는 경우에 "하이" 값을 나타내고, 디지털화된 출력 신호(HF')의 값이 평균값(M) 미만인 경우에 "로우" 값을 나타낸다.

한편으로, 이진 신호 또는 구형파 신호로 또한 언급되는 형상화된 출력 신호(HF")는 평가 유닛(evaluation unit)(미도시)으로 향하게 되며, 상기 평가 유닛은 코드 형태로 광학 기록 매체(1) 상에 기록된 데이터를 상기 형상화된 출력 신호로부터 복구한다. 다른 한편으로, 하나의 변형에 따라, 형상화된 출력 신호(HF")는 평균 계산 유닛(6)에 공급된다. 이것은 점선으로 도시된다. 그러나, 평균 계산 유닛(6)의 입력 신호는 디지털화된 출력 신호(HF')인 것이 바람직하다. 그러나, 본 발명의 하나의 변형에 따르면, 형상화된 출력 신호(HF")도 또한 여기에 사용할 수 있다. 평균 계산 유닛(6)은 입력 신호의 시간 평균값(M)을 형성한다. 평균값(M)은 한편으로는 데이터 슬라이서(5)에 공급되며, 다른 한편으로는 비교기(7)에 공급된다.

유닛(8)에 의해 출력된 임계값(S)은 비교값으로서 비교기(7)에 공급된다. 유닛(8)은 하나 이상의 임계값(S)을 비교기(7)로 향하게 하는 메모리로 설계된다. 하나 이상의 임계값(S)에 의해 한정된 값의 범위 중 어느 것이 평균값(M)이 위치한 값의 범위에 있는 지에 따라, 비교기(7)는 트리거 신호(A)를 시간 상수 발생기(9)로 출력한다. 상기 시간 상수 발생기(9)는 시간 상수(T)를 트리거 신호(A)에 따른방법으로 평균 계산 유닛(6)으로 출력한다.

더욱이, 디지털화된 출력 신호(HF')는 외삽 유닛(10)에 공급하며, 상기 외삽 유닛(10)은 이 신호로부터 신호의 영교차점의 예상된 위치와, 또한 이러한 영교차점에서 디지털 출력 신호(HF')의 값을 결정한다. 이 값(HFN)은 비교기(11)로 공급된다. 예로써, 외삽 유닛(10)은 디지털화된 출력 신호(HF')의 별개로 디지털화된 값의 선형 외삽 또는 더 높은 외삽을 수행하고, 이 방식으로 디지털화된 신호의 변곡점(inflection position)을 결정한다. 이 변곡점은 대체로 영교차점에 대응해야 한다. 예상된 영교차점을 결정하기 위한 또 다른 가능성은 소위 최대한의 가능 검출기(maximum likelihood detector)를 사용하는 것이다. 그러한 검출기는 당업자에게 알려졌으므로, 여기에 더 구체적으로 설명되지 않는다.

비교기(11)는 영교차점에서의 출력 신호의 값(HFN)을 평균값(M)과 비교해서, 편차가 존재하면 트리거 신호(A')를 출력한다. 트리거 신호(A')는 반복 검사 유닛(12)에 공급되고, 상기 반복 검사 유닛은 트리거 신호(A')들이 동일한 부호를 갖는지의 여부를 알기 위해(to the effect of) 2개 이상의 연속적인 트리거 신호(A')를 판단한다. 상기 트리거 신호들이 동일한 부호라면, 즉 일치하면, 반복 검사 유닛(12)은 트리거 신호(A")를 오프셋 값 발생기(13)로 출력한다. 오프셋 값 발생기(13)는 트리거 신호(A")로부터 오프셋 값(OF)을 생성하여, 평균 계산 유닛(6)에 공급한다.

평균 계산 유닛(6)은 제어 유닛(14)에 의해 평균 계산 유닛에 공급되는 파라미터들, 즉 시간 상수(T)와 오프셋 값(OF)의 함수로서 평균값(M)을 형성하는데, 상기 제어 유닛(14)은 전술한 바와 같이 요소(7 내지 13)를 구비한다. 시간 상수(T)의 함수로서, 평균 계산 유닛(6)은 입력 신호(HF")에서의 변화에 다소 느리게 반응한다. 오프셋 값(OF)의 함수로서, 초기에 결정된 평균값은 평균값(M)으로 출력되기 전에 오프셋 값에 의해 추가적으로 정정된다. 요소(7 내지 9)로부터 형성되는 제어 유닛(14)의 경로 및 요소(10 내지 13)로부터 형성되는 경로는, 각각 다른 경로와 관계없이 본 발명에 따른 솔루션(solution)을 또한 구성한다. 솔루션 둘 다 조합으로 여기에 나타난다.

도 2는 출력 신호(HF)와 평균값(M)의 프로파일을 개략적으로 도시한다. 이 경우에, 시간(t)이 가로축으로 정해지는(plotted) 한편, 각 신호의 진폭은 세로축으로 정해진다. 고주파수 출력 신호(HF)는 도 2의 우측 부분에 나타난다. 이 마킹은 일정 비율로 그려지지 않았다. 출력 신호(HF)의 상부 엔벨로프(the upper envelope)(EHF)만이 도 2의 대부분에 도시되어 있다. 평균값(M)이 대체로 상부 엔벨로프(EHF)의 절반의 높이에 위치한다는 것을 알 수 있다. 도 2의 극좌 부분과 극우 부분에서, 평균값(M)은 제 1 임계값(S1) 위에 위치한다. 이 영역에서, 데이터는 형상화된 출력 신호(HF")로부터 별 어려움 없이 검출된다. 이 영역에서, 평균 계산 유닛(6)은 시간 상수(T1)로 작동된다. 엔벨로프(EHF)가 감소하면, 평균값(M)은 또한 감소한다. 평균값(M)이 제 1 임계값(S1)과 제 2 임계값(S2) 사이에 위치하면, 평균 계산 유닛(6)은 더 작은 시간 상수(T2)로 작동된다. 이와 유사하게 제 2 임계값(S2)과 제 3 임계값(S3) 사이의 값의 범위에도 동일하게 적용되고, (S3) 아래에서는 시간 상수(T3 및 T4)에 적용된다. 출력 신호(HF)의 평균값은 예를 들어 기록매체의 표면의 지문 또는 다른 오염 물질과 같은 교란 마지막에 다시 증가한다. 적은 시간 상수(T4, T3 또는 T2)때문에, 즉 평균 계산 유닛(6)의 낮은 관성(inertia) 때문에, 평균값(M)은 사실상 어떠한 지연도 없이 제공된 실제 평균값에서의 상승에 후속한다. 이 상승의 � ��역에서, 오류율이 너무 낮아서 평가 유닛(미도시)의 오류 정정이 여전히 발생하는 오류를 보상할 수 있기 때문에 제 1 데이터를 정확히 판독하는 것이 이제 이미 가능하다. 데이터 재생의 재개(resumption)는 종래 기술에 따른 장치보다 본 발명에 따른 장치로 시간적으로 앞선 점에서 이미 발생한다.

도 3은 도 2에 비해 더 큰 시간적 팽창(temporal dilation)을 갖는 출력 신호(HF)와 평균값(M)의 프로파일을 도시한다. 간단함을 위해, 평균값(M)은 구체적으로 도시되어 상수가 되는 것으로 도시된다. 출력 신호(HF)의 실제 평균값(M')은 점선으로 도시된다. 디지털화된 출력 신호(HF')의 각각의 값은 점으로 도시되고, 아날로그 출력 신호(HF)는 실선으로 도시된다. 도시된 출력 신호(HF)의 절반의 사이클 당 디지털화된 출력 신호(HF')의 약 3개 내지 4개의 샘플링된 보간점(interpolation points)이 있다는 것을 알 수 있다. 출력 신호(HF)에서 발생하는 가장 짧은 절반의 사이클 중 하나가 여기에 소위 3-T 신호로 나타난다. 더 긴 절반의 사이클은 또한 실제로 발생하며, 더 긴 절반의 사이클에 대해, 유사하게 더 많은 보간점이 존재한다. 그 후에, 평균적으로, 데이터 마킹(marking)이 기록 매체 상에 기록되는 클록 사이클의 1T 당 디지털화된 출력 신호(HF') 중 약 하나의 보간점이 있다. 이 경우에, 실제로 더 긴 절반의 사이클은 도시된 절반의 사이클보다 더 크게 사인형태(sine-like form)에서 벗어나고, 상승 에지와 하강 에지 사이의더 긴 평평한 부분을 가지며, 이것은 모든 길이에 대해 대체로 유사한 프로파일을 갖는다.

외삽 유닛(10)은 영교차점의 순간값(instant)(t1, t2, t3) 또는 상기 순간값에 대한 가장 가능한 순간값을 결정하는데 사용된다. 평균값(M)과, 영교차점의 순간값(t1)에서 출력 신호(HF)의 값{HF(t1)} 사이의 차이{D(t1)}가 결정되고, 트리거 신호(A')로 반복 검사 유닛(12)에 공급한다. 반복 검사 유닛(12)은 유사하게 다음에 형성된 차이{D(t2)}가 또한 차이{D(t1)}와 동일한 부호를 갖는지의 여부를 검사한다. 이것이 그 경우이면, 평균값(M)은 실제 평균값(M')에 관해 오프셋을 갖는다. 트리거 신호(A")와 같이, 예를 들어, 차이{D(t1) 및 D(t2)}는 오프셋 값 발생기(13)에 공급되며, 상기 오프셋 값 발생기(13)는 예를 들어 상기 차이로부터 평균값을 형성하고, 오프셋 값(OF)으로 평균값을 평균 계산 유닛에 공급한다. 다음 차이{D(t3)}와 함께, 반복 검사 유닛(12)에 의해 검사받을 2개의 그룹 중 다음 그룹이 시작한다.

도 4는, 도 3에 따르지만 반전된 오프셋(OF)을 갖는 출력 신호(HF), 평균값(M) 및 실제 평균값(M')의 프로파일을 도시한다. 영교차점의 순간값(t4 및 t5)에서의 차이{D(t4) 및 D(t5)}는 이 경우에 각각 음이다. 이에 따라, 오프셋 값(OF)은 반전된 부호로 형성된다.

도 5는 본 발명에 따른 장치의 평균 계산 유닛(6)을 도시한다. 출력 신호(HF)는 아날로그-디지털 변환기(4)를 통과하여, 적분기(15)에 공급된다. 시간 상수(Tx)에 해당하는 인자(TIx)는 파라미터로서 상기 적분기에 공급된다. 짧은 시간 상수(Tx)는 적분기가 빠르게 반응한다는 것을 의미하고, 긴 시간 상수(Tx)는 느리게 반응한다는 것을 의미한다. 따라서, TIx는 긴 시간 상수의 경우에서 작은 값으로 나타나고, 짧은 시간 상수의 경우에서 큰 값으로 나타난다. 적분기(15)의 출력 신호는 저역 필터(16)에 공급되는 적분된 출력 신호(HFI)이다. 상기 저역 필터(16)의 출력 신호, 즉 평균값(M)은 여기에 부분적으로 도시된 제어 유닛(14)에 공급되고, 또한 가산기(17)에 공급되며, 가산기의 다른 입력에서 오프셋 값(OF)이 제공되고, 가산기의 출력 신호는 정정된 평균값(M")이다.

적분기(15)는 3개의 레지스터(RI1, RI2, RI3)와, 3개의 가산기(AI1, AI2, AI3)와, 배율기(MI1) 및 인버터(NI1)를 구비한다. 적분기(15)는 소위 사다리꼴(traperzoidal) 방법이라고 하는 수치(numerical) 방법을 사용해서 디지털화된 출력 신호(HF')의 적분을 수행한다. 이 경우에, 레지스터(RI3)에 저장된 값{Y(n)}, 즉 Y(n)=Y(n-1)+TIx*{U(n)+U(n-1)}에 대해 다음이 적용된다. 이 경우에, Y(n-1)은 레지스터(RI3)에 이전에 저장된 값이고, 가산기(AI3)에서 배율기(MI1)의 출력 값에 가산된다. 상기 배율기의 인자는 한 편으로 인자(TIx)이고, 또한 레지스터(RI1 및 RI2)의 값의 합계{U(n) 및 U(n-1)}이다. 레지스터(RI3)의 내용은 인버터(NI1)에 의해 반전되고, 가산기(AI1)에 공급되며, 가산기(AI3)의 다른 입력에는 디지털화된 출력 신호(HF')가 제공된다. 적분기(15)의 관성 또는 반응 속도는 인자(TIx)의 변화량(variation)을 이용하여 변경된다.

3T에서 14T로 확장하는 데이터 마킹의 상이한 길이와, 출력 신호(HF)의 절반의 사이클의 상이한 길이 때문에, 출력 신호(HF)의 연속적인 양이나 음의 값에 대해 상이한 길이의 적분 곱이 발생한다. 이것은, 저역 필터(16)에 의해 평탄하게 되는 적분 신호(HFI)에서 위상 변동이 발생된다는 것을 의미한다. 평균값(M)과 데이터 슬라이서(5)의 출력 값의 오류는 이에 따라 감소된다. 저역 필터(16)는 입력 신호를 8로 분할하는 디바이더(TT1), 8개가 직렬로 연결된 9개의 레지스터(RT1 내지 RT9), 인버터(NT1) 및 2개의 가산기(AT1, AT2)를 구비한다.

제어 유닛(14)의 비교기(7)는 제어 유닛의 우측 부분에 도시되어 있고, 상기 비교기는 3개의 비교기(71, 72, 73)와 2개의 AND 게이트(A1, A2)를 구비한다. 평균값(M)은 제 1 비교기(71)에서 제 1 임계값(S1)과 비교된다. 그 평균값이 임계값(S1)을 초과하면, 신호는 AND 게이트(A3)로 출력되고, 초과하지 않으면 AND 게이트(A1)로 출력된다. 평균값(M)은 제 2 비교기(72)에서 제 2 임계값(S2)과 비교되고, 평균값(M)이 상기 임계값을 초과하면, 신호는 AND 게이트(A1)로 출력되고, 초과하지 않으면, AND 게이트(A2)로 출력된다. 평균값(M)이 제 3 비교기(73)에서 제 3 임계값(S3)과 비교되고, 평균값(M)이 상기 임계값을 초과하면, 신호는 AND 게이트(A2)로 출력되고, 초과하지 않으면, AND 게이트(A6)로 출력된다. 비교기(71 내지 73)는 유닛(8)으로부터 임계값(S1 내지 S3)을 얻는다. AND 게이트(A1)의 출력 신호는 AND 게이트(A4)에 공급되고, AND 게이트(A2)의 출력 신호는 AND 게이트(A5)에 공급된다. AND 게이트(A3 내지 A6)는 시간 상수 발생기(9)의 부분이고, 더욱이 상기 시간 상수 발생기에는 한 개의 OR 게이트(O1)와 4개의 메모리 요소(M1 내지 M4)가 할당된다. 인자(TI1, TI2, TI3 및 TI4)는 메모리 요소(M1 내지 M4)에 저장된다. 평균값(M)이 위치한 값의 범위에 따라, AND 게이트(A3 내지 A6) 중 하나가 개방되고, 대응하는 인자(TIx)가 OR 게이트(O1)를 거쳐 적분기(15)에 공급된다.

도 6은 오프셋 값 발생기(13), 및 상기 발생기와 연결된 본 발명에 따른 장치의 그룹을 도시한다. 오프셋 값 발생기(13)는 오프셋 값(OF)을 도 5의 가산기(17)로 출력한다. 오프셋 값 발생기(13)의 입력 신호는 반복 검사 유닛(12)에 의해 출력되는 트리거 신호(A")이다. 오프셋 값 발생기(13)의 추가 입력 신호는 음의 영교차점을 나타내는 신호(NN)이다. 음의 외삽된 영교차점이 존재하면, 즉 하강 에지가 존재하면, 외삽 유닛(10)에 의해 신호(NN)가 출력된다. 양의 영교차점의 경우에, 즉 상승 에지인 경우에, 외삽 유닛(10)은 신호(NP)를 출력한다. 신호(NP 및 NN)는 AND 게이트(A7, A8)를 인에이블(enable)하는데, 영교차점에서 출력 신호의 값(HFN)이 상기 게이트를 거쳐 레지스터(R1 및 R2)에 각각 기록된다. 2개의 레지스터(R1, R2)의 존재는, 반복 검사 유닛(12)으로 하여금 2개의 연속적인 값이 동일한 부호를 갖는지를 실질적으로 확인할 수 있게 한다. 이 점에 대해, 레지스터(R1, R2) 및 AND 게이트(A7, A8)는 반복 검사 유닛(12)에 적어도 부분적으로 � ��당된 요소로 이미 간주될 수 있다. 레지스터(R1, R2)의 출력 신호는 비교기(11)의 비교기 요소(111, 112)에 공급된다. 비교기 요소(111, 112)에서, 영교차점에서 출력 신호의 값(HFN)에 대응하는, 제공된 각 입력 신호는 평균값(M)과 비교된다. 값(HFN)이 평균값(M)을 초과하면, 출력(Y)이 설정되며, 초과하지 않으면, 출력(N)이 설정된다. 비교기 요소(111, 112)의 출력은, 2개의 비교기 요소(111, 112)의 Y 출력이 설정되면 AND 게이트(A9)가 설정되고, 2개의 비교기 요소(111, 112)의 N 출력이 설정되면 AND 게이트(A10)의 출력이 설정되는 방식으로반복 검사 유닛(12)의 AND 게이트(A9, A10)에 연결된다. AND 게이트(A10)의 출력과 AND 게이트(A9)의 출력은 결합기(18)에 공급되며, 예로써, 상기 결합기는, 신호의 첫 번째 비트가 AND 게이트(A9)의 상태에 해당하고, 신호의 두 번째 비트가 AND 게이트 (A10)의 상태에 해당하는 2비트 트리거 신호(A")를 출력한다. 오프셋 값 발생기(13)에서, 멀티플렉서(multiplexer)(19)는 A"가 이진 값('10')을 나타내면 양의 값, 이 경우에는 +1을 출력하고, A"가 이진 값('01')을 나타내면 음의 값, 이 경우에는 -1을 출력한다. 멀티플렉서(19)의 출력 값은 AND 게이트(A11)에 공급되고, 상기 AND 게이트(A11)는, 한편으로는 신호(NN)가 제공되고, 다른 한편으로는 인에이블 신호(EN)가 제공될 때 인에이블된다. 이 경우에 멀티플렉서(19)의 출력 값은 추가 OR 게이트(O2)를 거쳐 가산기(20)에 공급된다. 오프셋 값(OF)은 가산기(20)의 다른 입력에 제공되고, 멀티플렉서(19)의 출력 신호에 따라, 상기 가산기(20)의 오프셋 값이 증가하고, 감소하거나 일정하게 유지되어 레지스터(R3)에 저장된다.

더욱이, 오프셋 값(OF)은 비교기(21)에 공급되고, 상기 비교기는 레지스터(R4)의 상부 허용 오프셋 값(upper permissible offset value)(OFU) 및 레지스터(R5)의 하부 허용 오프셋 값(lower permissible offset value)(OFL)을 오프셋 값(OF)과 비교한다. 오프셋 값(OF)이 상부 및 하부 허용 오프셋 값(또는 상부 및 하부 허용 극한값)(OFU, OFL) 사이에 있다면, 인에이블 신호(EN)가 설정되고, 그렇지 않으면, 0이 된다. 이것은 과도하게 큰 오프셋 값(OF)이 형성되지 못하게 한다. 일반적으로 발생하는 적당한 오프셋 값이 허용되도록, 상부 및 하부 극한값(upper and lower limit value)(OFU 및 OFL)이 선택되는 반면, 일반적으로고장(malfunction)에 기초한 다른 오프셋 값은 받아들여지지 않는다. 그러한 경우에, 인에이블 신호는 AND 게이트(A12)를 인에이블하고, 그 후에 신호(NN)가 존재하는 경우 레지스터(R6)로부터 표준 오프셋 값(OFO)을 출력한다. 동시에, 본 명세서에 설명되지 않았지만, 가산기(20)에서 가산 연산이 실행되기 전에 레지스터(R3)가 리셋되어, 그 결과 표준 오프셋 값(OFO)이 사실상 다음 클록 사이클 동안 레지스터(R3)에 기록되도록 처리된다. 일반적으로 오프셋 값(OF)이 상수로 남아있을 정도로 오프셋 값(OF)이 정정될 때까지 복수의 클록 사이클이 요구된다. 원하는 설정 속도에 따라, 멀티플렉서(19)에 의해 출력된 값은 더 크거나 더 적은 등급으로 선택될 수 있다.

본 발명에 따른 특성의 추가 조합(여기에 명백히 설명되지 않음)과, 또한 당업자의 능력 내에 있는 개선과 개량이 유사하게 본 발명의 범주 내에 또한 있다는 것을 알 수 있다.