DE68921147T2

DE68921147T2 - Koordinateneingabegerät.

Info

Publication number: DE68921147T2
Application number: DE1989621147
Authority: DE
Inventors: Takeshi Kamono; Kiyoshi Kaneko; Katsuyuki Kobayashi; Atsushi No - River-Said Tanaka; Shinnosuke Taniishi; Ryozo Yanagisawa; Yuichiro Yoshimura
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1988-11-11
Filing date: 1989-11-10
Publication date: 1995-07-06
Anticipated expiration: 2009-11-11
Also published as: EP0368351B1; EP0368351A3; DE68921147D1; EP0368351A2; ES2068228T3

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Koordinateneingabegerät und insbesondere ein Koordinateneingabegerät, bei dem eine aus einem Schwingungsstift eingegebene Schwingung durch eine Vielzahl von an einer Schwingungs-Fortpflanzungsplatte angebrachten Schwingungssensoren und die Koordinaten des Schwingungsstiftes auf der Schwingungs-Fortpflanzungsplatte erfaßt werden.

Verwandter Stand der Technik

Ein Koordinateneingabegerät, bei dem eine seitliche Wellenkomponente einer elastischen Welle einer Plattenwelle, die auf einer Schwingungs-Fortpflanzungsplatte durch einen Schwingungs-Eingabestift eingegeben worden ist, erfaßt wird und die Koordinaten des Schwingungs-Eingabepunktes berechnet werden, ist in der US-A-067 546 offenbart worden, die am 29. Juni 1987 von Kaneko und anderen eingereicht wurde.
Bei dem vorstehend erwähnten Koordinateneingabegerät wird die genaue Entfernung von dem Schwingungs-Eingabestift von der Beziehung zwischen einer Schwingungs-Ausbreitungszeit auf Grundlage der Gruppengeschwindigkeit (Hüllkurvensignal) und einer Schwingungs-Ausbreitungszeit auf Grundlage der Phasengeschwindigkeit (Phasensignal) erhalten. Bei dem Koordinateneingabegerät wird die Erfassung der Zeit der Schwingungs-Ausbreitungszeit des Hüllkurvensignals als Bezug verwendet und die Schwingungs-Ausbreitungszeit des Phasensignals erfaßt.
Das bedeutet, daß, da eine vorbestimme Beziehung zwischen dem Hüllkurvensignal und dem Phasensignal entsprechend der Schwingungs-Ausbreitungszeit besteht, ein vorbestimmter charakteristischer Punkt (beispielsweise die Spitze) bezüglich des Hüllkurvensignals zuerst erfaßt und mit einem vorbestimmten Schwellwert bezüglich des Phasensignals unter Verwendung des Erfassungs-Zeitpunktes als Bezug verglichen wird. Beispielsweise in dem Teil, in dem das Phasensignal zuerst den vorbestimmten Schwellwert überschreitet, wird ein Gatesignal mit einer vorbestimmten zeitlichen Breite ausgegeben. Außerdem wird der erste ansteigende Punkt (Null-Schnittpunkt) des Phasensignals des Gatesignals erfaßt. Deswegen kann die Schwingungs-Ausbreitungszeit hinsichtlich des Erfassungssystems beständig erfaßt werden.
Außerdem ist aus der EP-A-0 258 972 ein Koordinateneingabegerät bekannt, bei dem die Gruppenausbreitungszeit durch eine Hüllkurvendetektorschaltung, eine Hüllkurvenspitzendetektorschaltung und eine Gruppenausbreitungszeitsignal-Erfassungsschaltung erfaßt wird. Das Ergebnis der Erfassung der Gruppenausbreitungszeit wird zum Ansteuern bzw. Triggern einer monostabilen Kippstufe verwendet, die die Periode festlegt, während der ein Null-Schnittpunkt des aufgenommenen Eingangssignals zum Festlegen des Endpunktes der Phasenausbreitungszeit verwendet wird.
Da jedoch grundsätzlich eine zeitliche Verzögerung bei der Erfassung des charakteristischen Punktes des Hüllkurvensignals auftritt, falls der Erfassungszeitpunkt als Bezug verwendet wird, wird hinsichtlich des Phasensignals der unbeständige Signalteil des hinteren Teils des Phasensignals erfaßt. Fig. 14 ist eine Darstellung, die ein Beispiel eines durch einen Schwingungssensor erfaßten Signals zeigt. Gemäß der Abbildung weist ein mittlerer Teil a eine beständige Wellenlänge (Frequenz), aber ein hinterer Teil b eine unbeständige Wellenlänge (Frequenz) auf, der gedämpft ist und schwingt.
Es wird also ein Verfahren in Betracht gezogen, bei dem eine Verzögerungsschaltung für eine Phasensignalschaltung zum Anpassen an die Verzögerungszeit bei der Erfassung des charakteristischen Punktes des Hüllkurvensignals wie vorstehend beschrieben vorgesehen ist. Dies führt jedoch zu einem Anstieg der Kosten des Geräts.
Andererseits besteht auch ein Fall, bei dem der Schwingungssensor äußeres Störrauschen empfängt oder bei dem Rauschen einer anderen Schaltung, beispielsweise eines digitalen Signalverarbeitungssystems oder dergleichen mit dem Erfassungssignal des Schwingungssensors gemischt wird. Falls das Gatesignal auf Grundlage eines derartigen unbeständigen Erfassungssignals ausgegeben wird, ist die Bestimmung der eingegegebenen Koordinaten daher auch unbeständig.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Der Erfindung liegt die erste Aufgabe zugrunde, ein Koordinateneingabegerät zu schaffen, das genaue Koordinaten eines eingegebenen Punktes durch einen einfachen Aufbau erhalten kann.
Bei einem Ausführungsbeispiel des Koordinateneingabegeräts wird ein Hüllkurvensignal der durch einen Schwingungssensor erfaßten Schwingung einem Filterverfahren unterzogen und die Koordinatenposition auf Grundlage des der Filterung unterzogenen Signals und eines durch den Schwingungssensor erfaßten Phasensignals berechnet.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel des Koordinateneingabegeräts wird ein Hüllkurvensignal der durch einen Schwingungssensor erfaßten Schwingung einem Filterverfahren sowie einem ersten Differenzierverfahren unterzogen und die Koordinatenposition auf Grundlage des dem Filterverfahren sowie dem ersten Differenzierverfahren unterzogenen Signals und eines durch den Schwingungssensor erfaßten Phasensignals berechnet.
Eine zweite Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Koordinateneingabegerät zu schaffen, bei dem beständig Koordinaten ohne Beeinflussung durch äußeres Störrauschen eingegeben werden können.
Erfindungsgemäß wird ein Koordinateneingabegerät geschaffen mit einer Schwingungs-Eingabevorrichtung zum Erzeugen einer Schwingung, einem Schwingungs-Fortpflanzungsteil zum Ausbreitenlassen der Schwingung, die durch die Schwingungs-Eingabevorrichtung eingegeben wird, einer Schwingungs-Sensoreinrichtung zum Erfassen der Schwingung, die sich auf dem Schwingungs-Fortpflanzungsteil ausbreitet, einer Hüllkurven-Ausgabeeinrichtung mit einer Filtereinrichtung zum Ausgeben eines Hüllkurvensignals eines durch die Schwingungs-Sensoreinrichtung aufgenommenen Signals, einer ersten Erfassungseinrichtung zum Erfassen einer Spitze des Hüllkurvensignals, das aus der Hüllkurven-Ausgabeeinrichtung ausgegeben wird, und zum Erfassen einer Gruppenausbreitungszeit des aufgenommenen Signals auf Grundlage der Erfassung der Spitze, einer zweiten Erfassungseinrichtung zum Erfassen einer Phasenausbreitungszeit des aufgenommenen Signals, einer Berechnungseinrichtung zum Berechnen von Positionskoordinaten der Schwingungs-Eingabevorrichtung auf Grundlage der durch die erste Erfassungseinrichtung erfaßten Gruppenausbreitungszeit und der durch die zweite Erfassungseinrichtung erfaßten Phasenausbreitungszeit, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gatesignal-Ausgabeeinrichtung vorgesehen ist zum Erfassen, wenn ein Teil des Hüllkurvensignals einen vorbestimmten Schwellwert überschreitet, und zum Ausgeben eines Gatesignals im Ansprechen darauf, und die zweite Erfassungseinrichtung die Phasenausbreitungszeit des aufgenominenen Signals durch Erfassen des Null- Schnittpunktes einer steigenden Flanke des aufgenommenen Signals während einer Zeitperiode erfaßt, wenn das Gatesignal aus der Gatesignal-Ausgabeeinrichtung ausgegeben wird.
Es wird außerdem ein Koordinateneingabegerät geschaffen mit einer Schwingungs-Eingabevorrichtung zum Erzeugen einer Schwingung, einem Schwingungs-Fortpflanzungsteil zum Ausbreitenlassen der Schwingung, die durch die Schwingungs-Eingabevorrichtung eingegeben wird, einer Schwingungs-Sensoreinrichtung zum Erfassen der Schwingung, die sich auf dem Schwingungs-Fortpflanzungsteil ausbreitet, einer Hüllkurven-Ausgabeeinrichtung mit einer Filtereinrichtung zum Ausgeben eines Hüllkurvensignals eines durch die Schwingungs-Sensoreinrichtung aufgenommenen Signals, einer Differenziereinrichtung zum Ausgeben eines Differenziersignals n. Ordnung des Hüllkurvensignals, wobei n eine positive Ganzzahl ist, einer ersten Erfassungseinrichtung zum Erfassen einer Spitze des Hüllkurvensignals, das aus der Hüllkurven-Ausgabeeinrichtung ausgegeben wird, und zum Erfassen einer Gruppenausbreitungszeit des aufgenommenen Signals auf Grundlage der Erfassung der Spitze, einer zweiten Erfassungseinrichtung zum Erfassen einer Phasenausbreitungszeit des aufgenommenen Signals, einer Berechnungseinrichtung zum Berechnen von Positionskoordinaten der Schwingungs-Eingabevorrichtung auf Grundlage der durch die erste Erfassungseinrichtung erfaßten Gruppenausbreitungszeit und der durch die zweite Erfassungseinrichtung erfaßten Phasenausbreitungszeit, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gatesignal-Ausgabeeinrichtung vorgesehen ist zum Erfassen, wenn ein Teil des Differenziersignals n. Ordnung, das aus der Differenziereinrichtung ausgegeben wird, einen vorbestimmten Schwellwert überschreitet, und zum Ausgeben eines Gatesignals im Ansprechen darauf, und die zweite Erfassungseinrichtung die Phasenausbreitungszeit des aufgenommenen Signals durch Erfassen des Null-Schnittpunktes einer steigenden Flanke des aufgenommenen Signals während einer Zeitperiode erfaßt, wenn das Gatesignal aus der Gatesignal-Ausgabeeinrichtung ausgegeben wird.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Fig. 1 ist ein Blockschaltbild eines Koordinateneingabegeräts gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.
Fig. 2 ist eine Abbildung, die einen Aufbau eines Schwingungsstiftes 3 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel darstellt.
Fig. 3 ist ein Blockschaltbild einer Steuereinrichtung 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
Fig. 4 zeigt Zeitverläufe zum Erläutern eines Zustands der Schwingungsausbreitung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
Fig. 5 ist ein Blockschaltbild einer Signalkurvenform-Erfassungseinrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
Fig. 6 ist ein Blockschaltbild eines Hüllkurvendetektors 52 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
Fig. 7 ist eine Abbildung zum Erläutern eines Koordinaten-Berechnungsverfahrens gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
Fig. 8 ist ein Blockschaltbild einer Signalkurvenform-Erfassungseinrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
Fig. 9 zeigt Zeitverläufe für die Arbeitsweise gemäß Fig. 8.
Fig. 10 ist ein Blockschaltbild einer Signalkurvenform-Erfassungseinrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel.
Fig. 11 zeigt Zeitverläufe für die Arbeitsweise gemäß Fig. 10.
Fig. 12 ist ein Blockschaltbild eines Hüllkurvendetektors gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel.
Fig. 13A und 13B sind Darstellungen zum Erläutern der Frequenzgänge eines Tiefpaßfilters bzw. eines Bandpaßfilters.
Fig. 14 ist eine Abbildung, die ein Beispiel eines durch einen Schwingungssensor erfaßten Signals zeigt.
Fig. 15A und 15B sind Abbildungen, die Beispiele von Tiefpaß- Schaltungen gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel darstellen.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Nachstehend werden Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.

[Erstes Ausführungsbeispiel]

Das erste Ausführungsbeispiel betrifft den Fall, bei dem ein Gatesignal durch Vergleich eines Ausgangssignals einer Filterschaltung mit einem vorbestimmten Schwellwert erzeugt wird.
Fig. 1 ist ein Blockschaltbild eines Koordinateneingabegeräts gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. In der Abbildung bezeichnet Bezugszeichen 3 eine Schwingungs-Eingabevorrichtung oder einen Schwingungsstift. Die Bedienungsperson nimmt den Schwingungsstift 3 in die Hand auf und gibt auf eine willkürliche Position auf einem Schwingungs-Fortpflanzungsteil oder einer Schwingungs-Fortpflanzungsplatte 8 Koordinaten ein. Der Schwingungsstift 3 weist darin einen Schwingungserzeuger 4 mit einem piezoelektrischen Element oder dergleichen auf. Eine Ultraschallschwingung, die durch den Schwingungserzeuger 4 erzeugt wird, pflanzt sich auf der Schwingungs-Fortpflanzungsplatte 8 durch einen Hornabschnitt 5 mit einer sich verjüngenden Spitze fort. Bezugszeichen 2 bezeichnet eine Steuereinrichtung oder eine Schwingungserzeuger-Steuereinrichtung zum Ansteuern des Schwingungserzeugers 4 mit Ultraschallimpulsen. Die Schwingungs-Fortpflanzungsplatte 8 läßt die von dem Schwingungsstift 3 aufgenommene Ultraschallschwingung (Plattenwelle) sich zu einer Schwingungs-Sensoreinrichtung oder Schwingungssensoren 6a bis 6c mit piezoelektrischen Elementen oder dergleichen ausbreiten, die an den Eckabschnitten der Schwingungs-Fortpflanzungsplatte 8 angebracht sind. Die Schwingungs-Fortpflanzungsplatte 8 ist beispielsweise aus einer Akrylplatte, einer Glasplatte oder dergleichen hergestellt. Bezugszeichen 7 bezeichnet ein Reflexions-Verhinderungsmaterial zum Tragen der Schwingungs-Fortpflanzungsplatte 8 und zum Verhindern, daß sich die auf der Schwingungs-Fortpflanzungsplatte 8 ausbreitende Ultraschallschwingung durch deren Randabschnitte reflektiert wird und in die Richtung des mittleren Abschnitts der Schwingungs-Fortpflanzungsplatte 8 zurückkehrt. Das Reflexions-Verhinderungsmaterial 7 ist beispielsweise aus Silikongummi oder dergleichen hergestellt. Bezugszeichen 9 bezeichnet eine Signalkurvenform-Erfassungseinrichtung zum Ausgeben von entsprechenden Erfassungszeitsignalen entsprechend den Erfassungssignalen der Ultraschallschwingung, die durch die jeweiligen Schwingungssensoren 6a bis 6c erfaßt wurden. Bezugszeichen 1 bezeichnet eine Berechnungseinrichtung oder eine Steuereinrichtung zum Ausführen der Hauptsteuerung des Geräts gemäß dem Ausführungsbeispiel und zum Berechnen der eingegebenen Koordinaten. Das bedeutet, daß die Steuereinrichtung 1 ein Ultraschallimpulssignal an die Schwingungserzeuger-Steuereinrichtung 2 sendet und einen internen Taktgeber startet. Die Steuereinrichtung 1 erfaßt auch die Schwingungs-Ausbreitungszeiten, die erforderlich sind, bis die Schwingung auf die Schwingungssensoren 6a bis 6c von dem Zeitpunkt an übertragen wird, an dem das Impulssignal auf Grundlage der Erfassungszeitsignale ausgesendet wird, die aus der Signalkurvenform- Erfassungseinrichtung 9 eingegeben worden sind. Auf Grundlage der erfaßten Schwingungsausbreitungszeit-Informationen berechnet die Steuereinrichtung 1 die Eingabekoordinaten (x, y) des Schwingungsstiftes 3 auf der Schwingungs-Fortpflanzungsplatte 8.
Außerdem verwendet die Steuereinrichtung 1 die berechneten Eingabekoordinaten (x, y) verschiedenartig. Beispielsweise auf der Grundlage der erhaltenen Eingabekoordinaten (x, y) steuert die Steuereinrichtung l den Ausgabevorgang einer Anzeige 11' über eine Anzeige-Steuereinrichtung 10 verschieden. In diesem Fall wird die Schwingungs-Fortpflanzungsplatte 8 über die Anzeige 11' mit vorzugsweise einer Kathodenstrahlröhre, einer Flüssigkristallanzeige oder dergleichen gelegt, die Punkte anzeigen kann. Die Anzeige 11' zeigt Punkte an der Stelle an, die der Stelle auf der Schwingungs-Fortpflanzungsplatte 8 entspricht, die mit dem Schwingungsstift 3 aufgezeichnet wurde. Das bedeutet, daß die Punkte an der Stelle auf der Anzeige 11' angezeigt werden, die dem Schwingungsstift 3 entspricht. Daher erscheint, wenn der Schwingungsstift 3 bewegt wird, ein Bild, das durch die Elemente wie Punkte, Linien oder dergleichen aufgebaut wird, entsprechend dem Ort des Schwingungsstiftes 3, als ob es auf einem Blatt Papier gezeichnet worden ist. Es ist auch möglich, ein anderes Informations-Eingabeverfahren zu verwenden, bei dem ein Menü auf der Anzeige 11' angezeigt und ein gewünschter Punkt unter Verwendung des Schwingungsstiftes 3 ausgewählt wird, oder bei dem eine Eingabeaufforderung angezeigt und mit dem Schwingungsstift 3 eine vorbestimmte Stelle berührt wird, oder dergleichen.
Fig. 2 ist eine Abbildung, die einen Aufbau des Schwingungsstiftes 3 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt.
Die gleichen Teile und Komponenten wie in die in Fig. 1 dargestellten sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Gemäß der Abbildung wird ein Ultraschall-Impulssignal mit einem niedrigen Pegel (beispielsweise 5 V oder dergleichen) von der Steuereinrichtung 1 ausgesendet. Die Schwingungserzeuger-Steuereinrichtung 2 ist eine Verstärkerschaltung, deren Ausgang niederohmig angesteuert werden kann, verstärkt ein eingegebenes Impulssignal mit niedrigem Pegel mit einer vorbestimmten Verstärkung und legt das verstärkte Signal an den Schwingungserzeuger 4 an. Der Schwingungserzeuger 4 wandelt das elektrische Steuersignal in die mechanische Ultraschallschwingung um. Die Ultraschallschwingung wird durch den Hornabschnitt 5 amplitudenverstärkt und zu der Schwingungs-Fortpflanzungsplatte 8 übertragen. Eine Schwingfrequenz des Schwingungserzeugers 4 wird auf einen Wert innerhalb eines Bereichs eingestellt, in dem von der aus einer Akrylplatte, einer Glasplatte oder dergleichen hergestellten Schwingungs- Fortpflanzungsplatte 8 eine Plattenwelle erzeugt werden kann. Beim Ansteuern des Schwingungserzeugers 4 wird eine Schwingungsart derart ausgewählt, daß der Schwingungserzeuger 4 hauptsächlich in die Richtung senkrecht zu der Oberfläche der Schwingungs-Fortpflanzungsplatte 8 schwingt. Durch Einstellen der Schwingfrequenz des Schwingungserzeugers 4 auf eine Resonanzfrequenz des Schwingungserzeugers 4 kann die Schwingung effektiv umgewandelt werden. Da sich die elastische Welle, die sich auf der Schwingungs-Fortpflanzungsplatte 8 ausbreitet, die vorstehend erwähnte Plattenwelle ist, besteht ein Vorteil darin, daß es schwierig ist, durch Kratzer, Hindernisse oder dergleichen auf der Oberfläche der Schwingungs- Fortpflanzungsplatte 8 verglichen mit der Oberflächenwelle beeinflußt zu werden.
Fig. 3 ist ein Blockschaltbild der Steuereinrichtung 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. In der Abbildung bezeichnet Bezugszeichen 11 einen Mikrocomputer (eine Zentraleinheit bzw. CPU) zum Ausführen verschiedener Vorgänge und Steuerungen. Bezugszeichen 11a bezeichnet einen Festspeicher bzw. ROM, in dem (nicht dargestellte) durch den Mikrocomputer 11 ausgeführte Steuerprogramme gespeichert sind, 11b einen Schreib-Lese-Speicher bzw. RAM, der von dem Mikrocomputer 11 als Arbeitsbereich verwendet wird, und 12 einen Steuersignalgenerator zum Ausgeben eines Steuerimpulssignals einer vorbestimmten Frequenz zu der Schwingungserzeuger-Steuereinrichtung 2 synchron mit einem Startsignal aus dem Mikrocomputer 11. Das Startsignal aus dem Mikrocomputer 11 startet auch den Zeitzählvorgang durch einen Zeit-Zähler 13.
Demgegenüber nimmt die Signalkurvenform-Erfassungseinrichtung 9 die erfaßten Ausgangssignale der Schwingungssensoren 6a bis 6c auf und gibt verschiedene Erfassungszeitsignale (Zeitimpulssignale) zum Messen der Schwingungsausbreitungszeiten aus. Diese Signale enthalten: Erfassungszeitsignale tga bis tgc eines Hüllkurvensignals und Erfassungszeitsignale tpa bis tpc eines Phasensignals, die nachstehend beschrieben werden. Die Erfassungszeitsignale werden zu den Zeitpunkten erzeugt, die den Entfernungen zwischen dem Schwingungsstift 3 und den Schwingungssensoren 6a bis 6c entsprechen, und über parallele Leitungen in einen Erfassungssignal-Eingang 15 eingegeben. Bezugszeichen 14 bezeichnet eine Zwischenspeicherschaltung zum Zwischenspeichern des Inhalts (Schwingungsausbreitungszeiten) des Zählers 13 im Ansprechen auf die Eingangssignale der Erfassungszeitsignale und zu deren Halten in Speicherbereichen, die jeweils den Schwingungssensoren 6a bis 6c entsprechen. Bezugszeichen 16 bezeichnet eine Unterscheidungseinrichtung zum Unterscheiden, ob die Erfassungszeitsignale aus sämtlichen Schwingungssensoren 6a bis 6c eingegeben worden sind oder nicht. Falls sie eingegeben worden sind, gibt die Unterscheidungseinrichtung 16 ein Signal aus, das eine derartige Tatsache dem Mikrocomputer 11 anzeigt. Auf diese Weise berechnet der Mikrocomputer 11 die Koordinaten (x, y) der Stelle auf der Schwingungs-Fortpflanzungsplatte 8, auf der der Schwingungsstift 3 gesetzt wurde, auf der Grundlage der Schwingungsausbreitungszeiten bezüglich der Schwingungssensoren 6a bis 6c. Bezugszeichen 17 bezeichnet einen Ein-/Ausgang. Eine externe Schaltung wie eine Anzeige 11' wird über den Ein-/Ausgang 17 gesteuert.
Falls ein Unterscheidungssignal aus der Unterscheidungseinrichtung 16 selbst dann nicht in den Mikrocomputer 11 eingegeben wird, nachdem die maximale Zeit abgelaufen ist, die durch die Operationsverzögerungszeit jeder elektronischen Schaltung gemäß dem Ausführungsbeispiel und der maximalen Verzögerungszeit der Schwingungsausbreitung und dergleichen bestimmt ist, berechnet der Mikrocomputer 11 die Koordinaten nicht, sondern gibt ein Rücksetzsignal aus und wiederholt die vorstehend beschriebenen Vorgänge.
Fig. 4 zeigt Zeitverläufe zum Erläutern eines Zustands der Schwingungsausbreitung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. In der Abbildung bezeichnet Bezugszeichen 41 ein Ultraschall- Impulssignal, das von dem Steuersignalgenerator 12 erzeugt worden ist. Das Signal 41 weist wenige Impulse auf. Der Schwingungserzeuger 4 erzeugt eine Ultraschallschwingung auf Grundlage des Ultraschall-Impulssignals 41. Die Ultraschallschwingung wird durch den Hornabschnitt 5 auf die Schwingungs-Fortpflanzungsplatte 8 übertragen. Außerdem breitet sich die Ultraschallschwingung auf der Schwingungs-Fortpflanzungsplatte 8 aus und wird durch die Schwingungssensoren 6a bis 6c erfaßt. Bezugszeichen 42 bezeichnet ein durch beispielsweise den Schwingungssensor 6a erfaßtes Signal. Das Signal 42 wird nur um die Verzögerungszeit verzögert, die einer Schwingungs-Ausbreitungsstrecke d entspricht.
Da die Plattenwelle gemäß dem Ausführungsbeispiel eine dispersive seitliche Welle ist, verändert sich die relative Beziehung (Phase) zwischen einer (nachstehend auch als Phasensignal 422 bezeichneten) Erfassungs-Kurvenform 422 und einem aus der Erfassungs-Kurvenform 422 entnommenen Hüllkurvensignal 421 in Abhängigkeit von der Schwingungs-Ausbreitungsstrecke d. Praktisch gesehen besteht beispielsweise, wenn man annimmt, daß der Schwingungsstift 3 sich ununterbrochen von dem Schwingungssensor 6a weg bewegt, bei dem Fall, bei dem ein derartiger Zustand von einem Synchroskop beobachtet wird, die Spitze zunächst auf der Seite von h des Phasensignals 422, denn die Spitze wird gemäß der Abbildung auf die Seite von i verschoben. Wenn sich der Schwingungsstift 3 weiter von dem Schwingungssensor 6a weg bewegt, wird die Spitze auf die Seite von j verschoben. Wird andererseits die Bewegung des Schwingungsstiftes 3 umgekehrt, wird der Verschiebevorgang der Spitze auch umgekehrt.
Nachstehend sei angenommen, daß eine Ausbreitungsgeschwindigkeit des Hüllkurvensignal 421 auf eine Gruppengeschwindigkeit Vg und eine Ausbreitungsgeschwindigkeit des Phasensignals 422 auf eine Phasengeschwindigkeit Vp eingestellt wird. Die Strecke bzw. der Abstand d zwischen dem Schwingungsstift 3 und jedem der Schwingungssensoren 6a bis 6c wird wie folgt auf der Grundlage der Gruppengeschwindigkeit Vg und der Phasengeschwindigkeit Verhalten.
Zunächst wird nur das Hüllkurvensignal 421 betrachtet. Die Ausbreitungszeit der Gruppengeschwindigkeit Vg wird durch das Erfassen des Eintreffens eines bestimmten charakteristischen Punktes des Hüllkurvensignals 421 erfaßt, beispielsweise der Spitze des Hüllkurvensignals 421. Falls ein Verfahren verwendet wird, bei dem die Spitze des Hüllkurvensignals 421 durch einen Vergleich zweier ununterbrochener Spitzenwerte des Phasensignals 422 erfaßt wird, ist der Erfassungs-Zeitpunkt der Spitze des Hüllkurvensignals 421 um zumindest die Zeit verzögert, die einer Wellenlänge des Phasensignals 422 entspricht. Bezugszeichen 43 bezeichnet einen Erfassungs-Zeitpunkt der Spitze des Hüllkurvensignals 421 in diesem Fall. Die Zeit tg von dem Erzeugungs-Zeitpunkt des Impulssignals 41 bis zum Erfassungs-Zeitpunkt der Spitze ist die Schwingungs-Ausbreitungszeit der Gruppengeschwindigkeit Vg. Darüber hinaus wird, da die Gruppengeschwindigkeit Vg bereits bekannt ist, die Entfernung d zwischen dem Schwingungsstift 3 und jedem der Schwingungssensoren 6a bis 6c durch die folgende Gleichung (1) erhalten.
d = Vg tg (1)
Da eine Gruppe von Wellen des Phasensignals 422 auf eine Welle eingestellt wird, ist die Auflösung (Genauigkeit) des Hüllkurvensignals 421 geringer als die bei dem Fall der Wellen des Phasensignals 422. Falls andererseits eine besondere Welle des Phasensignals 422, die einer erzeugten besonderen Impulsschwingung entspricht, immer erfaßt werden kann, kann die genaue Entfernung d durch (d = Vp tp) erhalten werden. Es ist jedoch schwierig, ständig eine derartige besondere Welle zu erfassen. Daher wird der Phase zwischen dem Hüllkurvensignal 421 und dem Phasensignal 422 besondere Beachtung geschenkt.
Beispielsweise sei nachstehend angenommen, daß ein Schwellwertsignal 44 einer vorbestimmten Breite von einem bestimmten besonderen Punkt des Phasensignals 422 gebildet wird, d.h. von dem Spitzen-Erfassungszeitpunkt hinsichtlich des Hüllkurvensignals 421 von dem Erzeugungs-Zeitpunkt des Impulssignals 41 und dem ersten ansteigenden Null-Schnittpunkt des Phasensignals 422 wird der erfaßt, der während dieses Intervalls zuerst erscheint, und ein Impulssignal 45 wird erhalten. Wenn die Zeit, bis zu der das Impulssignal 45 erhalten wird, den Wert tp annimmt, kann die Entfernung zwischen dem Schwingungsstift 3 und jedem der Schwingungsensoren 6a bis 6c durch Gleichung (2) erhalten werden.
wobei p: Wellenlänge der elastischen Welle
n: Ganzzahl
In der Gleichung (2) verändert sich der Wert der Ganzzahl n in der Art 0, 1, 2, ..., wenn die Stelle der Spitze des Phasensignals 422 wie vorstehend beschrieben von der Seite von h zu der Seite von j verschoben wird. Dies ist dadurch bedingt, daß, da der Spitzen-Erfassungszeitpunkt des Hüllkurvensignals 421 verschoben wird, wenn die Stelle der Spitze des Phasensignals 422 verschoben wird, die Welle des Phasensignals 422, die zum Erfassen der Schwingungs-Ausbreitungszeit tp verwendet wird, auch von der Seite von h zu der Seite von j verschoben wird. Daher wird unter Berücksichtigung der Gleichungen (1) und (2) der Fall, bei dem eine bestimmte Kurvenform des Phasensignals 422 verwendet wird, als Bezug benutzt. Angenommen, daß die Welle, die zur Zeit verwendet wird, innerhalb eines Bereichs derart verwendet wird, daß die Phasenabweichung zwischen dem Spitzen-Erfassungszeitpunkt des Hüllkurvensignals 421 und der Welle des Phasensignals, die zur Zeit verwendet wird, keinen vorbestimmten Wert von einem solchen Bezugspunkt annimmt, reicht es aus, den Wert n entsprechend der Gleichung (3) zu aktualisieren. [ ] bezeichnet ein Gaußsches Symbol. Andererseits gibt N eine 10 von "0" verschiedene, reelle Zahl an und wird auf einen geeigneten numerischen Wert eingestellt. Nimmt man beispielsweise N = 2 an, kann der Wert n alle ± 1/2 Wellenlängen der Erfassungsgenauigkeit der Hüllkurvenspitze aktualisiert werden. Das bedeutet, daß der Wert n derart aktualisiert wird, daß gilt: 0 = [ -1/2 + 1/2 ], 0 = [ 0 + 1/2] und 1 = [ 1/2 + 1/2]. Durch Einsetzen des durch die Gleichung (3) erhaltenen Wertes von n in die Gleichung (2) kann die genaue Entfernung d erhalten werden.
Bei dem vorangehenden Beispiel enthält die Spitzen-Erfassungszeit des Hüllkurvensignals 421 zumindest die Verzögerungszeit td einer Wellenlänge oder mehr des Phasensignals 422. Daher wird das Hüllkurvensignal ähnlich einem Signal 421' wesentlich verzögert und es ist unerwünscht, die derartig verzögertes Signal als Bezug für die Phasensignal-Erfassung zu verwenden. Nachstehend wird ein Verfahren des Erfassens des Phasensignals gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben.
Fig. 5 ist ein Blockschaltbild der Signalkurvenform-Erfassungseinrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. In der Abbildung bezeichnet Bezugszeichen 51 einen Vorverstärker zum Verstärken des Ausgangssignals jedes der Schwingungssensoren 6a bis 6c auf einen vorbestimmten Pegel. Bezugszeichen 52 bezeichnet eine Hüllkurven-Ausgabeeinrichtung oder einen Hüllkurvendetektor zum Entnehmen eines Hüllkurvensignals aus dem verstärkten Signal (Fig. 6) und 53 einen Hüllkurvenspitzendetektor zum Erfassen der Spitze des Hüllkurvensignals und zum Triggern bzw. Auslösen einer tg-Erfassungseinrichtung 54 zu dem Spitzen-Erfassungszeitpunkt. Die tg-Erfassungseinrichtung 54 weist beispielsweise eine monostabile Kippstufe auf. Die Steuereinrichtung 1 erhält die Schwingungs-Ausbreitungszeit tg durch die Gruppengeschwindigkeit Vg auf Grundlage des Ausgangssignals des Zählers 13 zum Empfangszeitpunkt des tg-Erfassungs-Impulssignals.
Andererseits bezeichnet Bezugszeichen 55 eine Signal-Erfassungseinrichtung zum Bilden eines Impulssignals 47 des Teils, der ein Schwellwertsignal 46 mit einem vorbestimmten Pegel in dem durch den Hüllkurvendetektor 52 erfaßten Hüllkurvensignal 421 überschreitet. Bezugszeichen 56 bezeichnet eine monostabile Kippstufe zum Erzeugen eines Gatesignals 48 mit einer vorbestimmten zeitlichen Breite, das von der ersten ansteigenden Flanke des Impulssignals 47 getriggert bzw. ausgelöst wurde. Bezugszeichen 57 bezeichnet eine tp-Vergleichseinrichtung bzw. einen tp-Vergleicher zum Erfassen des Null-Schnittpunktes der ersten ansteigenden Flanke des Phasensignals 422 für ein Intervall, während dem das Gatesignal 48 eingeschaltet ist, und zum Ausgeben eines Erfassungssignals 49 der Zeit tp.
Fig. 6 ist ein Blockschaltbild des Hüllkurvendetektors 52 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. In der Abbildung bezeichnet Bezugszeichen 521 einen Absolutwertgenerator zum Zusammensetzen des vorverstärkten Erfassungssignals und seines invertierten verstärkten Signals durch Anpassen der Verstärkungen und zum Ausgeben eines Absolutwertsignals. Bezugszeichen 522 bezeichnet einen Tiefpaßfilter zum Durchlassen der niederfrequenten Komponente des Absolutwertsignals. Bei diesem Beispiel wird das Hüllkurvensignal 421 ausgegeben. Auf diese Weise wird die Rauschkomponente des Erfassungssignals beseitigt und es kann immer ein beständiges Bezugs-Gatesignal erzeugt werden.
Fig. 15A und 15B sind Schaltbilder, die Beispiele des Tiefpaßfilters gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigen. Falls gemäß den Schaltbildern ein Widerstand R oder ein Kondensator C veränderlich gemacht wird, kann eine Grenzfrequenz leicht abgeglichen werden. Andererseits kann der Tiefpaßfilter 522 auch durch eine Spule L und einen Kondensator C oder durch einen aktiven Filter aufgebaut sein.
Wie vorstehend erwähnt berechnet die Steuereinrichtung 1 die Ausbreitungszeit tp durch die Phasengeschwindigkeit Vp auf Grundlage des Ausgangssignals des Zählers 13 bei dem Erzeugungs-Zeitpunkt des ersten Erfassungs-Impulssignals 49. Ein derartiger Aufbau der Signalkurvenform-Erfassungseinrichtung 9 ist bei jedem System der Schwingungssensoren 6a bis 6c vorgesehen, so daß die genaue Entfernung von dem Koordinaten- Eingabepunkt bis zu jedem der Schwingungssensoren 6a bis 6c erhalten wird.
Bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren muß auch eine Veränderung des Pegels des Erfassungssignals 422 infolge eines Schreibdrucks, einer Schwingungs-Ausbreitungsstrecke und dergleichen durch den Schwingungsstift 3 berücksichtigt werden. Das bedeutet, daß sich, da der Pegel des Schwellwertsignals 46 wie vorstehend erwähnt festgelegt wurde, wenn sich der Pegel des Erfassungssignals 422 verändert, der Pegel des Hüllkurvensignals 421 und die Erzeugungsstelle des ersten Erfassungs-Impulssignals 49 auch verändern. Wenn beispielsweise der Pegel des Hüllkurvensignals 421 niedrig ist, wird das Erfassungssignal 49 der Zeit tp um die Zeit verzögert, die einer Wellenlänge entspricht. Eine derartige Verzögerung wird jedoch immer auf die Zeit eingestellt, die ein ganzzahliges Vielfaches einer Wellenlänge ist. Daher wird die Verzögerung durch die Steuereinrichtung 1 korrigiert. Wenn beispielsweise das Erfassungssignal 49 der Zeit tp für das Zeitintervall innerhalb zwei Wellenlängen für das Erfassungssignal der Zeit tg erfaßt wird, wird das Erfassungssignal 49 der Zeit tp unverändert verwendet. Wenn jedoch eine zeitliche Abweichung von zwei Wellenlängen oder mehr vorliegt, wird die Verzögerungszeit derart korrigiert, daß sie die Zeit innerhalb zwei Wellenlängen für das Erfassungssignal 43 der Zeit tg wird. Das bedeutet, daß die Verzögerungszeit auf eine solche Weise korrigiert wird, daß der Wert, der durch Addieren der Zeit, die ein ganzzahliges Vielfaches einer Wellenlänge ist, zu der tatsächlich erfaßten Zeit tp erhalten wird, in der Zeit innerhalb zwei Wellenlängen enthalten ist. Die sich ergebende Zeit tp wird für die Berechnung verwendet.
Obwohl eine Unterscheidung, ob die Korrektur ausgeführt wird oder nicht, dadurch gemacht wurde, daß geprüft wird, ob die zeitliche Abweichung innerhalb zwei Wellenlängen ist oder nicht, kann ein derartiger Unterscheidungsbezug auch auf eine Wellenlänge oder auf drei Wellenlängen eingestellt werden.
Die Steuereinrichtung 1 speichert den Inhalt des Zählers 13 in der Zwischenspeicherschaltung 14 entsprechend den Erfassungs-Zeitsignalen tga bis tgc und tpa bis tpc zwischen. Auf Grundlage dieser Werte berechnet der Mikrocomputer 11 die Entfernungen da bis dc zwischen dem Schwingungsstift 3 und den Schwingungssensoren 6a bis 6c entsprechend den Gleichungen (2) und (3). Es reicht aus, die Anzahl der Schwingungssensoren willkürlich auf zwei oder mehr einzustellen.
Fig. 7 ist eine Abbildung zum Erläutern des Koordinaten-Berechnungsverfahrens gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Gemäß der Abbildung sind drei Schwingungsssensoren 6a bis 6c an den Eckabschnitten der Schwingungs-Foprtpflanzungsplatte 8 angebracht. Es sei angenommen, daß die Koordinaten der Schwingungssensoren auf S&sub1; (0, 0) für den Schwingungssensor 6a, S&sub3; (0, Y) für den Schwingungssensor 6b und S&sub2; (X, 0) für den Schwingungssensor 6c eingestellt werden. Gemäß dem Theorem der drei Quadrate werden die Koordinaten (x, y) eines eingegebenen Punktes P durch die Gleichungen (4) und (5) erhalten.
Durch Wiederholen des vorstehend beschriebenen Vorgangs können die eingegebenen Koordinaten in Echtzeit erfaßt werden.

[Zweites Ausführungsbeispiel]

Das zweite Ausführungsbeispiel betrifft den Fall, bei dem ein Gatesignal durch Vergleich des ersten differenzierten Ausgangssignals des Ausgangssignals der Filterschaltung mit einem vorbestimmten Schwellwert erzeugt wird. Die Teile, die nachstehend nicht besonders beschrieben sind, sind ähnlich wie diejenigen bei dem ersten Ausführungsbeispiel.
Fig. 8 ist ein Blockschaltbild einer Signalkurvenform-Erfassungseinrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel. Fig. 9 zeigt Zeitverläufe für die Arbeitsweise gemäß Fig. 8. Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel wird ein erstes differenziertes Signal 423 durch Differenzieren des Hüllkurensignals 421 durch eine Differenzierschaltung 531 gebildet und mit dem vorbestimmten Schwellwert 46 verglichen, wodurch die Bildung des Gatesignals stabilisiert wird. Die Differenzierschaltung 531 weist beispielsweise ein Hochpaßfilter auf. Daher ist das Differenziersignal 423 ein Signal, das zusätzlich zu dem Hüllkurvensignal dem Filterverfahren (Rauschbeseitigung) unterzogen wurde. Auf diese Weise ist es zum Verhindern einer fehlerhaften Erfassung wirksamer.

[Drittes Ausführungsbeispiel]

Das dritte Ausführungsbeispiel betrifft den Fall, bei dem ein Gatesignal durch Vergleich des zweiten differenzierten Ausgangssignals des Ausgangssignals der Filterschaltung mit einem vorbestimmten Schwellwert erzeugt wird.
Fig. 10 ist ein Blockschaltbild einer Signalkurvenform-Erfassungseinrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel. Fig. 11 zeigt Zeitverläufe für die Arbeitsweise gemäß Fig. 10. Gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel wird ein zweites differenziertes Signal 424 durch zweimaliges Differenzieren des Hüllkurensignals 421 durch Differenzierschaltungen 531 und 532 gebildet und mit dem vorbestimmten Schwellwert 46 verglichen, wodurch die Bildung des Gatesignals stabilisiert wird. Die Differenzierschaltung 532 weist beispielsweise ein Hochpaßfilter auf. Daher ist das Differenziersignal 424 ein Signal, das zusätzlich zu dem zweiten Ausführungsbeispiel dem Filterverfahren (Rauschbeseitigung) unterzogen wurde. Auf diese Weise ist es zum Verhindern einer fehlerhaften Erfassung wirksamer.

[Viertes Ausführungsbeispiel]

Fig. 12 ist ein Blockschaltbild des Hüllkurvendetektors 52 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel. In der Abbildung bezeichnet Bezugszeichen 71 einen Absolutwertgenerator zum Bilden des Absolutwertsignals des Erfassungssignals 422. Der Absolutwertgenerator 71 weist beispielsweise einen Vollwellen-Gleichrichter auf. Bezugszeichen 72 bezeichnet einen Bandpaßfilter mit einer Bandbreite zum Durchlassen der Hüllkurvensignalkomponente.
Fig. 13A und 13B sind Abbildungen, die Frequenzgänge des Tiefpaßfilters und des Bandpaßfilters gemäß dem Ausführungsbeispiel zeigen. Wie aus den Abbildungen ersichtlich ist, filtert der Bandpaßfilter gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel die Phasensignal-Frequenzkomponente als Trägerfrequenz in dem hohen Band heraus und kann auch äußere Störkomponenten herausfiltern, die beispielsweise verursacht werden, wenn der Schwingungsstift 3 in das niedrige Band gedrückt wird.
Beispielsweise selbst bei dem Fall, bei dem die tg-Erfassungseinrichtung die Spitze des Hüllkurvensignals als Null- Schnittpunkt der ersten Ableitung des Hüllkurvensignals erfaßt, übt die äußere Störung der niederfrequenten Komponente einen Einfluß auf die Erfassung des Null-Schnittpunktes der ersten Ableitung aus. Daher kann ein derartiger äußerer Einfluß durch Einfügen eines Bandpaßfilters zumindest vor der Erfassung des charakteristischen Punktes des Hüllkurvensignals verhindert werden.
Obwohl gemäß dem Ausführungsbeispiel der Bandpaßfilter 72 in dem Hüllkurvendetektor 52 vorgesehen ist, ist die Erfindung nicht auf eine solche Anordnung beschränkt. Es ist auch möglich, eine andere Anordnung zu verwenden, bei der beispielsweise ein Hochpaßfilter durch Einfügen eines (nicht dargestellten) Koppelkondensators zwischen dem Schwingungssensor 6 und dem Vorverstärker 51 oder zwischen dem Vorverstärker 51 und dem Hüllkurvendetektor 52 gebildet und mit einem Tiefpaßfilter zum Herausfiltern der Trägerfrequenz verbunden ist.

Claims

1. Koordinateneingabegerät mit

einer Schwingungs-Eingabevorrichtung (3) zum Erzeugen einer Schwingung,

einem Schwingungs-Fortpflanzungsteil (8) zum Ausbreitenlassen der Schwingung, die durch die Schwingungs-Eingabevorrichtung (3) eingegeben wird,

Schwingungs-Sensoreinrichtungen (6a bis 6c) zum Erfassen der Schwingung, die sich auf dem Schwingungs-Fortpflanzungsteil (8) ausbreitet,

einer Hüllkurven-Ausgabeeinrichtung (52) mit einer Filtereinrichtung (522) zum Ausgeben eines Hüllkurvensignals (421) eines durch die Schwingungs-Sensoreinrichtungen (6a bis 6c) aufgenommenen Signals (422),

einer ersten Erfassungseinrichtung (53, 54) zum Erfassen einer Spitze des Hüllkurvensignals (421), das aus der Hüllkurven-Ausgabeeinrichtung (52) ausgegeben wird, und zum Erfassen einer Gruppenausbreitungszeit (tg) des aufgenommenen Signals (422) auf Grundlage der Erfassung der Spitze,

einer zweiten Erfassungseinrichtung (57) zum Erfassen einer Phasenausbreitungszeit (tp) des auf genommenen Signals (422) und

einer Berechnungseinrichtung (1) zum Berechnen von Positionskoordinaten der Schwingungs-Eingabevorrichtung (3) auf Grundlage der durch die erste Erfassungseinrichtung (53, 54) erfaßten Gruppenausbreitungszeit (tg) und der durch die zweite Erfassungseinrichtung (57) erfaßten Phasenausbreitungszeit (tp),

dadurch gekennzeichnet, daß

eine Gatesignal-Ausgabeeinrichtung (55, 56) vorgesehen ist zum Erfassen, wenn ein Teil des Hüllkurvensignals (421) einen vorbestimmten Schwellwert (46) überschreitet, und zum Ausgeben eines Gatesignals (48) im Ansprechen darauf, und

die zweite Erfassungseinrichtung (57) die Phasenausbreitungszeit (tp) des aufgenommenen Signals (422) durch Erfassen des Null-Schnittpunktes einer steigenden Flanke des aufgenommenen Signals während einer Zeitperiode erfaßt, wenn das Gatesignal (48) aus der Gatesignal-Ausgabeeinrichtung (55, 56) ausgegeben wird.

2. Koordinateneingabegerät mit

einer Schwingungs-Eingabevorrichtung (3) zum Erzeugen einer Schwingung,

einer Differenziereinrichtung (531, 532) zum Ausgeben eines Differenziersignals n. Ordnung (423, 424) des Hüllkurvensignals (42-1), wobei n eine positive Ganzzahl ist,

einer ersten Erfassungseinrichtung (54) zum Erfassen einer Spitze des Hüllkurvensignals (421), das aus der Hüllkurven-Ausgabeeinrichtung (52) ausgegeben wird, und zum Erfassen einer Gruppenausbreitungszeit (tg) des aufgenommenen Signals (422) auf Grundlage der Erfassung der Spitze,

einer zweiten Erfassungseinrichtung (57) zum Erfassen einer Phasenausbreitungszeit (tp) des aufgenommenen Signals (422) und

einer Berechnungseinrichtung (1) zum Berechnen von Positionskoordinaten der Schwingungs-Eingabevorrichtung (3) auf Grundlage der durch die erste Erfassungseinrichtung (54) erfaßten Gruppenausbreitungszeit (tg) und der durch die zweite Erfassungseinrichtung (57) erfaßten Phasenausbreitungszeit

dadurch gekennzeichnet, daß

eine Gatesignal-Ausgabeeinrichtung (55, 56) vorgesehen ist zum Erfassen, wenn ein Teil des Differenziersignals n. Ordnung, das aus der Differenziereinrichtung (531, 532) ausgegeben wird, einen vorbestimmten Schwellwert (46) überschreitet, und zum Ausgeben eines Gatesignals (48) im Ansprechen darauf, und

3. Koordinateneingabegerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenziereinrichtung (531, 532) ein Hochpaßfilter ist.

4. Koordinateneingabegerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtereinrichtung (522) ein Tiefpaßfilter ist.

5. Koordinateneingabegerät nach Änspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtereinrichtung (522) ein Bandpaßfilter ist.

6. Koordinateneingabegerät nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingungs- Eingabevorrichtung (3) ein piezoelektrisches Element (4) zum Erzeugen einer Schwingung und eine Steuereinrichtung (2) zum Ansteuern des piezoelektrischen Elements (4) enthält, damit dadurch die Schwingung erzeugt wird.

7. Koordinateneingabegerät nach einem der vorangehenden Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingungs- Sensoreinrichtungen (6a bis 6c) durch piezoelektrische Elemente gebildet und an eine Vielzahl von Stellen (Sa, Sb, Sc) des Schwingungs-Fortpflanzungsteils (8) befestigt sind.

8. Koordinateneingabegerät nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Berechnungseinrichtung (1) einen Zähler (13) zum Messen der durch die erste Erfassungseinrichtung (53, 54) erfaßten Gruppenausbreitungszeit (tg) und der durch die zweite Erfassungseinrichtung (57) erfaßten Phasenausbreitungszeit (tp)-aufweist.

9. Koordinateneingabegerät nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwingungs-Fortpflanzungsteil (8) aus einem transparenten plattenähnlichen-Material hergestellt ist und eine Anzeige (11') unter dem Schwingungs-Fortpflanzungsteil (8) angeordnet ist.

10. Koordinateneingabegerät nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Hüllkurven- Ausgabeeinrichtung (52) eine Schaltung (521; 71) zum Ausgeben eines Absolutwertsignals des aufgenommenen Signals (422) aufweist.

11. Koordinateneingabegerät nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Erfassungseinrichtung (53, 54) eine Spitzenerfassungseinrichtung (53) zum Erfassen der Spitze des Hüllkurvensignals (421) enthält.