JPH10111117A - Ultrasonic digitizer - Google Patents

Ultrasonic digitizer

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JPH10111117A
JPH10111117A JP26812996A JP26812996A JPH10111117A JP H10111117 A JPH10111117 A JP H10111117A JP 26812996 A JP26812996 A JP 26812996A JP 26812996 A JP26812996 A JP 26812996A JP H10111117 A JPH10111117 A JP H10111117A
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JP
Japan
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ultrasonic
substrate
signal
digitizer
oscillator
Prior art date
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Application number
JP26812996A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuo Okada
一夫 岡田
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Fujitsu General Ltd
Original Assignee
Fujitsu General Ltd
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Publication date
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Publication of JPH10111117A publication Critical patent/JPH10111117A/en
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  • Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ultrasonic digitizer whose precision is good, in which even a distance longer than the distance corresponding to ultrasonic wave length can be measured and the area of the substrate of a tablet can be widened. SOLUTION: The digitizer is provided with a tablet 1 provided with ultrasonic sensors 2a, 2b for receiving ultrasonic vibration propagated on a substrate 1a on both the ends of one side of the substrate 1a, an ultrasonic oscillator 3 generating an ultrasonic signal, an ultrasonic generation pen 4 for converting the ultrasonic signal into ultrasonic vibration to be output, and a coordinate detection part 5 for detecting a phase difference between the ultrasonic signal from the ultrasonic oscillator and the ultrasonic signal from the ultrasonic sensor and detecting the coordinate of the position of the substrate brought into contact with the ultrasonic generation pen on the basis of the phase difference. In this case, a frequency changing-over part 3a is provided on the ultrasonic oscillator 3, and changed over to a plurality of different frequencies to be generated.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、超音波式デジタイ
ザに係わり、特に、到達した超音波の位相により距離を
算出するものに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic digitizer, and more particularly, to an ultrasonic digitizer for calculating a distance based on a phase of an arrived ultrasonic wave.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、超音波を利用して距離を測定する
方式には、パルス状の超音波を発生させ、その超音波の
到達時間(t1)に伝搬速度(S)を乗算して距離(d
=t1・C)を算出するものと、正弦波状の超音波を発
生させ、その周波数(f)と、発生源の超音波信号と到
達した超音波信号との位相を比較して、その位相差
(φ)と伝搬速度(S)により距離(d=S・φ/2π
f)を算出するものとの2通りが実現されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a method of measuring a distance using an ultrasonic wave, a pulse-like ultrasonic wave is generated, and the arrival time (t1) of the ultrasonic wave is multiplied by a propagation velocity (S) to obtain a distance. (D
= T1 · C) and a sinusoidal ultrasonic wave are generated, and the frequency (f) is compared with the phase of the ultrasonic signal of the source and the phase of the arrived ultrasonic signal. (Φ) and the propagation velocity (S), the distance (d = S · φ / 2π
f) is calculated.

【0003】図4は従来の超音波式デジタイザの概略構
成図、図5はその原理を説明する図、図6は従来例の問
題点を示すための波形図である。図4に示すように、超
音波式デジタイザはタブレット1上の基板1aの一辺両
端部のA点およびB点に圧電体で構成する超音波センサ
2a、超音波センサ2bを配置し、同基板1a上の所望
のP点に超音波発振器3より発生する超音波信号を超音
波振動に変換して発生する超音波発生ペン4を接触さ
せ、座標検出部5により、その接触点Pから前記A点お
よび、B点までの距離(d1)および、距離(d2)を
求め、この距離から接触点Pの座標P(x,y)を検出
するようにしている。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a conventional ultrasonic digitizer, FIG. 5 is a diagram for explaining the principle thereof, and FIG. 6 is a waveform diagram showing problems of the conventional example. As shown in FIG. 4, the ultrasonic digitizer has an ultrasonic sensor 2a and an ultrasonic sensor 2b made of a piezoelectric material disposed at points A and B at both ends of one side of a substrate 1a on the tablet 1. The ultrasonic signal pen generated by converting the ultrasonic signal generated by the ultrasonic oscillator 3 into ultrasonic vibration is brought into contact with the desired point P above, and the coordinate detecting unit 5 causes the point A to be moved from the contact point P to the point P. Further, the distance (d1) and the distance (d2) to the point B are obtained, and the coordinates P (x, y) of the contact point P are detected from the distance.

【0004】図5に示すように、A点とB点との距離を
(d0)とすると、下記の数式に示す、(1)式、
(2)式が成立し、(2)式から(1)式を引き算して
(3)式となり、さらに(1)式と(3)式より(4)
式が得られる。しかるに、d0は既知、d1、d2は計
測される値であり、したがって(3)式、および(4)
式からP点の座標P(x,y)が求められる。
As shown in FIG. 5, when the distance between the points A and B is (d0), the following equation (1) is obtained.
Expression (2) is satisfied, and expression (1) is subtracted from expression (2) to obtain expression (3). Further, expression (4) is obtained from expressions (1) and (3).
An expression is obtained. However, d0 is a known value, d1 and d2 are measured values, and therefore, equation (3) and (4)
The coordinates P (x, y) of the point P are obtained from the equation.

【0005】[0005]

【数1】 (Equation 1)

【0006】さて、上述したように、P点からA点、ま
たはB点までの距離を測定する方式として、パルス状の
超音波を発生させ、その到達時間から算出するものと、
正弦波状の超音波を発生させ、その位相から算出するも
のとがあるが、前者の方式では、超音波発振器の特性等
により、パルスの立ち上がり点が鈍るため、精度に問題
があり、一方、後者の方式では、精度は良いが、測定距
離が超音波の波長に対応する距離より長くなると、図3
に示すように、1波長以内での位相差なのか、2波長
目、3波長目での位相差なのかの区別ができず、測定が
不可能となるため、タブレット1の基板1aの面積を広
くすることができないという問題があった。
As described above, as a method of measuring the distance from the point P to the point A or the point B, a method of generating a pulse-like ultrasonic wave and calculating from the arrival time thereof,
There is a method that generates a sine-wave ultrasonic wave and calculates it from its phase.In the former method, however, the rising point of the pulse becomes dull due to the characteristics of the ultrasonic oscillator and the like. In the method of FIG. 3, the accuracy is good, but if the measurement distance is longer than the distance corresponding to the wavelength of the ultrasonic wave,
As shown in the figure, it is not possible to distinguish between a phase difference within one wavelength or a phase difference at the second and third wavelengths, and measurement becomes impossible, so that the area of the substrate 1a of the tablet 1 is reduced. There was a problem that it could not be widened.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は以上述べた問
題点を解決し、精度が良く、しかも、超音波の波長に対
応する距離より長い距離でも測定でき、タブレットの基
板の面積を広くすることのできる超音波式デジタイザを
提供することを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned problems, and is capable of measuring at a distance with a high accuracy and a distance longer than the distance corresponding to the wavelength of the ultrasonic wave, thereby increasing the area of the tablet substrate. It is an object of the present invention to provide an ultrasonic digitizer that can perform the operation.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題を解
決するため、基板の一辺両端部に、同基板に伝搬してき
た超音波振動を受信する超音波センサを備えるタブレッ
トと、超音波信号を発生する超音波発振器と、同超音波
信号を超音波振動に変換して出力する超音波発生ペン
と、前記超音波発振器からの超音波信号と前記超音波セ
ンサからの超音波信号の位相差を検出し、同位相差に基
づいて超音波発生ペンの接触した基板の位置の座標を検
出する座標検出部とを具備してなる超音波式デジタイザ
において、前記超音波発振器に周波数切り換え部を設
け、複数の異なる周波数に切り換えて発生するようにし
てなるものである。また、基板の一辺両端部に、同基板
に伝搬してきた超音波振動を受信する超音波センサを備
えるタブレットと、超音波信号を発生する超音波発振器
と、同超音波信号を超音波振動に変換して出力する超音
波発生ペンと、前記超音波発振器からの超音波信号と前
記超音波センサからの超音波信号の位相差を検出し、同
位相差に基づいて超音波発生ペンの接触した基板の位置
の座標を検出する座標検出部とを具備してなる超音波式
デジタイザにおいて、前記超音波発振器を複数設け、そ
れぞれの超音波発振器より異なる周波数の超音波を発生
するようにしてなるものである。また、前記超音波の周
波数のそれぞれを、小さい素数の比となる複数の周波数
としてなるものとした。また、前記超音波の周波数を2
つとした場合は、その比が3対5となる周波数としてな
るものである。また、前記複数の超音波の周波数を、前
記基板上の少なくとも測定距離内で互いに同位相となら
ない周波数としてなるものである。また、前記複数の超
音波の周波数を、その波長の最小公倍数に、同最小公倍
数を得るための一つの素数で、同素数に対応する波長を
除算した値を乗算した値が前記基板上の最大測定距離に
対応する値を超える値としてなるものである。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a tablet having an ultrasonic sensor at one end of one side of a substrate for receiving ultrasonic vibrations transmitted to the substrate, And an ultrasonic generator pen that converts the ultrasonic signal into ultrasonic vibration and outputs the same, and a phase difference between the ultrasonic signal from the ultrasonic oscillator and the ultrasonic signal from the ultrasonic sensor. In the ultrasonic digitizer comprising a coordinate detection unit that detects the coordinates of the position of the substrate contacted by the ultrasonic generation pen based on the same phase difference, the ultrasonic oscillator is provided with a frequency switching unit, This is generated by switching to a plurality of different frequencies. In addition, a tablet equipped with an ultrasonic sensor at each end of one side of the board for receiving ultrasonic vibrations transmitted to the board, an ultrasonic oscillator for generating ultrasonic signals, and converting the ultrasonic signals to ultrasonic vibrations The ultrasonic generating pen to output and detect the phase difference between the ultrasonic signal from the ultrasonic oscillator and the ultrasonic signal from the ultrasonic sensor, based on the phase difference of the substrate contacted by the ultrasonic generating pen In an ultrasonic digitizer including a coordinate detecting unit for detecting a coordinate of a position, a plurality of the ultrasonic oscillators are provided, and ultrasonic waves of different frequencies are generated from the respective ultrasonic oscillators. . Further, each of the frequencies of the ultrasonic waves is a plurality of frequencies having a small prime number ratio. Further, the frequency of the ultrasonic wave is set to 2
In the case where there are two frequencies, the frequency becomes a frequency whose ratio is 3 to 5. Further, the frequencies of the plurality of ultrasonic waves are frequencies that are not in phase with each other at least within a measurement distance on the substrate. Further, the value obtained by multiplying the frequency of the plurality of ultrasonic waves by the least common multiple of the wavelength by one prime number for obtaining the same least common multiple and the value obtained by dividing the wavelength corresponding to the same prime number is the maximum value on the substrate. This is a value exceeding the value corresponding to the measurement distance.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以上のように構成したので、本発
明の超音波式デジタイザにおいては、前記超音波発生ペ
ンより複数の周波数の超音波を発生するようにし、しか
も、その複数の周波数が少なくとも前記タブレットの基
板内では同位相とならないので、必ず位相差を検出で
き、その超音波の波長に対応する距離を超えても、精度
良く測定することができ、したがって、基板の面積を広
くとれ、しかも、その超音波発生ペンの触れた位置の座
標を正確に検出することができる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The ultrasonic digitizer according to the present invention is constructed as described above, and generates ultrasonic waves of a plurality of frequencies from the ultrasonic wave generating pen. Since the phase is not in phase at least in the tablet substrate, the phase difference can always be detected, and even if the distance exceeds the distance corresponding to the wavelength of the ultrasonic wave, the measurement can be performed with high accuracy, and therefore, the area of the substrate can be increased. In addition, the coordinates of the position touched by the ultrasonic generating pen can be accurately detected.

【0010】[0010]

【実施例】以下、図面に基づいて本発明による超音波式
デジタイザを詳細に説明する。図1は本発明による超音
波式デジタイザの一実施例を示す概略構成図、図2は
同、他の実施例を示す概略構成図である。図1、および
図2において、図4と同一機能は同一記号を使用してお
り、従来の技術の項で説明したので、その説明を省略す
る。図1に示すように、前記超音波発振器3に周波数を
異なる複数の周波数に切り換える周波数切換部3aを設
けるか、図2に示すように、異なる複数の周波数を発生
する超音波発振器3を複数設けている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An ultrasonic digitizer according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing one embodiment of an ultrasonic digitizer according to the present invention, and FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing another embodiment of the same. 1 and 2, the same functions as those in FIG. 4 use the same reference numerals and have been described in the section of the related art, so that the description thereof will be omitted. As shown in FIG. 1, the ultrasonic oscillator 3 is provided with a frequency switching unit 3a for switching a frequency to a plurality of different frequencies, or as shown in FIG. 2, a plurality of ultrasonic oscillators 3 generating a plurality of different frequencies is provided. ing.

【0011】図3は、前記超音波発振器3からの超音波
信号(Ss1)、および(Ss2)と前記超音波センサ
からの超音波信号(Sda)、および(Sdb)とのそ
れぞれの位相差(φ1a)、(φ1b)、および(φ2
a)、(φ2b)を検出し、同位相差に基づいて前記超
音波センサから超音波発生ペンの接触した基板のP点ま
でのそれぞれの距離(d1)、(d2)を算出し、同P
点の座標P(x,y)を検出する座標検出部4の一実施
例を示す要部ブロック図である。図に示すように、座標
検出部4は、前記超音波発振器3からの超音波信号(S
s1)、および(Ss2)と超音波センサからの超音波
信号(Sda)、および(Sdb)とを乗算する乗算器
11と、乗算器11よりの信号の高周波成分を除去して
位相差信号を出力するローパスフィルタ12と、A/D
変換部13と、前記位相差信号より位相差(φ1a)、
(φ1b)、および(φ2a)、(φ2b)を算出する
第1演算部14と、この位相差(φ1a)、(φ2
a)、位相差(φ1b)、(φ2b)を一端記憶し、同
位相差(φ1a)、(φ2a)から距離(d1)、位相
差(φ1b)、(φ2b)から距離(d2)をそれぞれ
算出する第2演算部15と、同距離(d1)、(d2)
からP点の座標を算出する第3演算部16とで構成して
いる。
FIG. 3 shows a phase difference (Ss1) between the ultrasonic signals (Ss1) and (Ss2) from the ultrasonic oscillator 3 and the ultrasonic signals (Sda) and (Sdb) from the ultrasonic sensor. φ1a), (φ1b), and (φ2
a) and (φ2b) are detected, and based on the phase difference, respective distances (d1) and (d2) from the ultrasonic sensor to the point P of the substrate in contact with the ultrasonic generating pen are calculated.
FIG. 4 is a main part block diagram illustrating an embodiment of a coordinate detection unit 4 that detects a coordinate P (x, y) of a point. As shown in the figure, the coordinate detecting unit 4 outputs an ultrasonic signal (S) from the ultrasonic oscillator 3.
s1) and (Ss2) and an ultrasonic signal (Sda) and an ultrasonic signal (Sdb) from the ultrasonic sensor, and a multiplier 11 for removing a high-frequency component of the signal from the multiplier 11 to obtain a phase difference signal. Output low-pass filter 12 and A / D
A conversion unit 13 and a phase difference (φ1a) based on the phase difference signal;
(Φ1b), (φ2a), and (φ2b) are calculated by the first arithmetic unit 14, and the phase differences (φ1a), (φ2a)
a), the phase difference (φ1b) and (φ2b) are temporarily stored, and the distance (d1) is calculated from the phase difference (φ1a) and (φ2a), and the distance (d2) is calculated from the phase difference (φ1b) and (φ2b). The same distances (d1) and (d2) as the second operation unit 15
And a third calculation unit 16 that calculates the coordinates of the point P from

【0012】以上の構成において、つぎにその動作を説
明する。まず、超音波発生ペン4の先端をタブレット1
の基板1aの任意の位置点Pに接触させ、超音波発振器
3の周波数切換部3aを切り換えて、周波数(f1)の
超音波信号(Ss)を発生させ、基板1aを伝達してき
た超音波振動を各々の超音波センサー2a、超音波セン
サー2bにより位相の変わった超音波信号(Sda)、
超音波信号(Sdb)を検出する。以上のようにして得
た超音波信号(Sda)と超音波信号(Sdb)から、
以下のようにして超音波信号(Ss)との位相差(φ)
を算出し、P点から超音波センサー2a、および超音波
センサー2bまでの距離を求め、P点の座標を求める。
The operation of the above configuration will now be described. First, insert the tip of the ultrasonic generating pen 4 into the tablet 1
Contacting an arbitrary position point P on the substrate 1a, and switching the frequency switching unit 3a of the ultrasonic oscillator 3 to generate an ultrasonic signal (Ss) having a frequency (f1) and transmitting the ultrasonic vibration transmitted through the substrate 1a. Is an ultrasonic signal (Sda) whose phase has been changed by each of the ultrasonic sensors 2a and 2b,
An ultrasonic signal (Sdb) is detected. From the ultrasonic signal (Sda) and the ultrasonic signal (Sdb) obtained as described above,
Phase difference (φ) with the ultrasonic signal (Ss) as follows
Is calculated, the distances from the point P to the ultrasonic sensors 2a and 2b are obtained, and the coordinates of the point P are obtained.

【0013】P点の座標を求めるに当たり、まず、P点
からそれぞれの超音波センサ2a、2bまでの距離を算
出するが、ここでは、P点から超音波センサ2aまでの
距離の算出方法を説明する。前記超音波発振器3からの
超音波信号(Ss=aSinωt)と超音波センサ2a
からの超音波信号(Sda=bSin(ωt+φ))
を、そのレベルを合わせ(a=b)て、乗算器11に入
力して乗算し、同乗算器11よりの乗算信号(Sinω
t・Sin(ωt+φ)=Cosφ−Cos(2ωt+
φ))をローパスフィルタ12を介して高周波成分(C
os(2ωt+φ))を取り除いて求めた位相差信号
(Cosφ)を、A/D変換部13にてデジタル信号に
変換し、演算部14にて演算し、位相差信号(Cos
φ)から位相差(φ)を求め、さらに、実験的に求め
た、基板の伝搬速度(C)から、1波長内の距離(da
1=φ・C/ω)、2波長内の距離(da2=φ・C/
ω+2π・C/ω)、n波長内の距離(dan=φ・C
/ω+2πn・C/ω)を求めるようにしている。ま
た、同様にして超音波の異なる周波数(f2)に対して
も1波長内の距離、2波長内の距離、n波長内の距離を
求め、異なる周波数(f1,f2)で算出した距離の中
で、一致した値が求める距離d1となる。
In obtaining the coordinates of the point P, first, the distance from the point P to each of the ultrasonic sensors 2a and 2b is calculated. Here, the method of calculating the distance from the point P to the ultrasonic sensor 2a will be described. I do. The ultrasonic signal (Ss = aSinωt) from the ultrasonic oscillator 3 and the ultrasonic sensor 2a
Ultrasonic signal from (Sda = bSin (ωt + φ))
Are adjusted (a = b), input to the multiplier 11 and multiplied, and the multiplied signal (Sin ω) from the multiplier 11 is multiplied.
t · Sin (ωt + φ) = Cosφ−Cos (2ωt +
φ)) through the low-pass filter 12
os (2ωt + φ)), the A / D converter 13 converts the phase difference signal (Cosφ) obtained by removing the phase difference signal (Cosφ) into a digital signal, and the arithmetic unit 14 calculates the phase difference signal (Cosφ).
φ), the phase difference (φ) is determined from the experimentally determined propagation velocity (C) of the substrate, and the distance (da) within one wavelength.
1 = φ · C / ω) Distance within two wavelengths (da2 = φ · C /
ω + 2π · C / ω), distance within n wavelengths (dan = φ · C)
/ Ω + 2πn · C / ω). Similarly, distances within one wavelength, distances within two wavelengths, and distances within n wavelengths are obtained for different frequencies (f2) of the ultrasonic wave, and the distances calculated at different frequencies (f1, f2) are calculated. Thus, the matched value is the distance d1 to be obtained.

【0014】同様にしてP点から超音波センサ2bまで
の距離d2を算出し、従来の技術の項で説明した(3)
式、および(4)式により、P点の座標P(x,y)を
求めることができる。
Similarly, the distance d2 from the point P to the ultrasonic sensor 2b is calculated and described in the section of the prior art (3).
The coordinates P (x, y) of the point P can be obtained from the equation and the equation (4).

【0015】ところで、いま、異なる2つの周波数(f
1),(f2)が極めて近い値であったとすると、位相
差の周波数による差が小さいため、正確な距離の算出が
不可能となる。このため、本発明では、前記超音波の周
波数を、その比が、小さい素数の比となる複数の周波数
とし、前記超音波の周波数を2つとした場合は、とく
に、その比が3対5となる周波数としている。また、前
記複数の超音波の周波数を、前記基板上の少なくとも測
定距離内で互いに同位相とならない周波数とするか、そ
の波長の最小公倍数が前記基板上の最大測定距離に対応
する値を超える値とするようにしている。
Now, two different frequencies (f
If 1) and (f2) are very close values, it is impossible to calculate an accurate distance because the difference of the phase difference depending on the frequency is small. For this reason, in the present invention, when the frequency of the ultrasonic waves is a plurality of frequencies whose ratio is a small prime number ratio, and when the frequency of the ultrasonic waves is two, the ratio is particularly 3 to 5. Frequency. Further, the frequency of the plurality of ultrasonic waves may be a frequency that is not in phase with each other at least within the measurement distance on the substrate, or a value whose least common multiple of the wavelength exceeds a value corresponding to the maximum measurement distance on the substrate. And so on.

【0016】[0016]

【発明の効果】以上説明したように、本発明による超音
波式デジタイザによれば、前記超音波発生ペンより複数
の周波数の超音波を発生するようにし、しかも、その複
数の周波数が少なくとも前記タブレットの基板内では同
位相とならないので、必ず位相差を検出でき、その超音
波の波長に対応する距離を超えても、精度良く測定する
ことができ、したがって、基板の面積を広くとれ、しか
も、その超音波発生ペンの触れた位置の座標を正確に検
出することができる。
As described above, according to the ultrasonic digitizer of the present invention, ultrasonic waves of a plurality of frequencies are generated from the ultrasonic generating pen, and the plurality of frequencies are at least the tablet. Since the phase is not the same in the substrate, the phase difference can always be detected, and even if the distance exceeds the distance corresponding to the wavelength of the ultrasonic wave, the measurement can be performed with high accuracy. Therefore, the area of the substrate can be increased, and The coordinates of the position touched by the ultrasonic generating pen can be accurately detected.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による超音波式デジタイザの一実施例を
示す概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing one embodiment of an ultrasonic digitizer according to the present invention.

【図2】本発明による超音波式デジタイザの他の実施例
を示す概略構成図である。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing another embodiment of the ultrasonic digitizer according to the present invention.

【図3】本発明による超音波式デジタイザの座標検出部
を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a coordinate detecting unit of the ultrasonic digitizer according to the present invention.

【図4】従来の超音波式デジタイザを示す概略構成図で
ある。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing a conventional ultrasonic digitizer.

【図5】超音波式デジタイザの座標検出の原理を説明す
るための説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining the principle of coordinate detection of the ultrasonic digitizer.

【図6】従来の超音波式デジタイザの座標検出の問題点
を示すための波形図である。
FIG. 6 is a waveform diagram showing a problem of coordinate detection of a conventional ultrasonic digitizer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 タブレット 1a 基板 2a、2b 超音波センサー 3 超音波発振器 3a 周波数切換部 4 超音波発生ペン 5 座標検出部 11 乗算器 12 ローパスフィルタ 13 A/D変換器 14 第1演算部 15 第2演算部 16 第3演算部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Tablet 1a Substrate 2a, 2b Ultrasonic sensor 3 Ultrasonic oscillator 3a Frequency switching part 4 Ultrasonic generating pen 5 Coordinate detection part 11 Multiplier 12 Low pass filter 13 A / D converter 14 First operation part 15 Second operation part 16 Third operation unit

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板の一辺両端部に、同基板に伝搬して
きた超音波振動を受信する超音波センサを備えるタブレ
ットと、超音波信号を発生する超音波発振器と、同超音
波信号を超音波振動に変換して出力する超音波発生ペン
と、前記超音波発振器からの超音波信号と前記超音波セ
ンサからの超音波信号の位相差を検出し、同位相差に基
づいて超音波発生ペンの接触した基板の位置の座標を検
出する座標検出部とを具備してなる超音波式デジタイザ
において、前記超音波発振器に周波数切り換え部を設
け、複数の異なる周波数に切り換えて発生するようにし
てなることを特徴とする超音波式デジタイザ。
1. A tablet having, at both ends of one side of a substrate, an ultrasonic sensor for receiving ultrasonic vibration transmitted to the substrate, an ultrasonic oscillator for generating an ultrasonic signal, and an ultrasonic An ultrasonic generating pen that converts and outputs vibration, detects a phase difference between an ultrasonic signal from the ultrasonic oscillator and an ultrasonic signal from the ultrasonic sensor, and contacts the ultrasonic generating pen based on the phase difference. An ultrasonic digitizer, comprising: a coordinate detection unit that detects the coordinates of the position of the substrate that has been set; wherein a frequency switching unit is provided in the ultrasonic oscillator so that the frequency is generated by switching to a plurality of different frequencies. Ultrasonic digitizer featuring.
【請求項2】 基板の一辺両端部に、同基板に伝搬して
きた超音波振動を受信する超音波センサを備えるタブレ
ットと、超音波信号を発生する超音波発振器と、同超音
波信号を超音波振動に変換して出力する超音波発生ペン
と、前記超音波発振器からの超音波信号と前記超音波セ
ンサからの超音波信号の位相差を検出し、同位相差に基
づいて超音波発生ペンの接触した基板の位置の座標を検
出する座標検出部とを具備してなる超音波式デジタイザ
において、前記超音波発振器を複数設け、それぞれの超
音波発振器より異なる周波数の超音波を発生するように
してなることを特徴とする超音波式デジタイザ。
2. A tablet having, at both ends of one side of a substrate, an ultrasonic sensor for receiving ultrasonic vibrations transmitted to the substrate, an ultrasonic oscillator for generating an ultrasonic signal, and an ultrasonic oscillator for generating the ultrasonic signal. An ultrasonic generating pen that converts and outputs vibration, detects a phase difference between an ultrasonic signal from the ultrasonic oscillator and an ultrasonic signal from the ultrasonic sensor, and contacts the ultrasonic generating pen based on the phase difference. And a coordinate detector for detecting the coordinates of the position of the substrate, wherein a plurality of the ultrasonic oscillators are provided, and each ultrasonic oscillator generates an ultrasonic wave having a different frequency. An ultrasonic digitizer characterized in that:
【請求項3】 前記超音波の周波数のそれぞれを、小さ
い素数の比となる複数の周波数としてなることを特徴と
する請求項1または請求項2記載の超音波式デジタイ
ザ。
3. The ultrasonic digitizer according to claim 1, wherein each of the frequencies of the ultrasonic waves is a plurality of frequencies having a small prime number ratio.
【請求項4】 前記超音波の周波数を2つとした場合
は、その比が3対5となる周波数としてなることを特徴
とする請求項1または請求項2記載の超音波式デジタイ
ザ。
4. The ultrasonic digitizer according to claim 1, wherein, when the frequency of the ultrasonic wave is two, the ratio is 3: 5.
【請求項5】 前記複数の超音波の周波数を、前記基板
上の少なくとも測定距離内で互いに同位相とならない周
波数としてなることを特徴とする請求項1または請求項
2記載の超音波式デジタイザ。
5. The ultrasonic digitizer according to claim 1, wherein the frequencies of the plurality of ultrasonic waves are frequencies that are not in phase with each other at least within a measurement distance on the substrate.
【請求項6】 前記複数の超音波の周波数を、その波長
の最小公倍数に、同最小公倍数を得るための一つの素数
で、同素数に対応する波長を除算した値を乗算した値が
前記基板上の最大測定距離に対応する値を超える値とし
てなることを特徴とする請求項3記載の超音波式デジタ
イザ。
6. A value obtained by multiplying the frequency of the plurality of ultrasonic waves by the least common multiple of the wavelength and a value obtained by dividing a wavelength corresponding to the same prime number by one prime number for obtaining the least common multiple. 4. The ultrasonic digitizer according to claim 3, wherein the value exceeds a value corresponding to the maximum measurement distance.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7760194B2 (en) 2003-05-27 2010-07-20 Fujtisu Component Limited Ultrasonic coordinate input apparatus and method
JP2013171326A (en) * 2012-02-17 2013-09-02 Toyota Central R&D Labs Inc Input device
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