JPH02116919A - 座標入力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は座標入力装置、特に機械振動を発生させる振動
ペンを入力タブレットとしての振動伝達板に接触させ、
振動伝達板上での振動伝達時間から振動ペンの振動入力
点の座標値を検出する座標入力装置に関するものである
。

［従来の技術］ 従来、座標位置を入力するデジタイザなどと称される座
標入力装置としては、例えば次のようなものが知られて
いる。

１）−面を抵抗体としてＸ座標用とＹ座標用のそれぞれ
の抵抗膜を重ねてそれぞれの抵抗膜に電圧または電流を
印加し、ペンや指先で加圧された点く座標入力点）に対
して電圧または電流の比などを測定し、その点の座標位
置を検出入力する抵抗膜利用タイプのもの。

２）ペン先から局所的な磁界パルスを発生させておき、
このペン先をパネルにマトリクス状に配線しである電極
線のいずれかに近づけて電磁結合させ、電極線に生じる
電流を測定することによってペン先の座標位置を検出入
力する電磁誘導利用タイプのもの。

３）超音波を利用するタイプのものとして、超音波の伝
播媒体による表面波の伝播遅延時間を検出して位置座標
を測定するもの、あるいは超音波を空気中に伝え、その
超音波の伝播時間を計測するもの。

などがある。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、これらの従来装置には次のような欠点がある。

すなわち、上述１）の抵抗膜利用タイプのものは抵抗体
の均一性がそのまま図形入力の精度を左右するので、特
に均一性の優れた抵抗体を必要とし、そのため非常に高
価になる。また、Ｘ座標用とＹ座標用の２枚の抵抗膜が
必要となるので、透明度が落ちてしまうという欠点もあ
る。

また、２）の電ｌｉｆ！誘導利用タイプのものは、電線
がマトリクス状に配設されているので透明にはならず、
原稿、表示器などに重ねて用いるには不適当である。

さらに、３）の超音波利用タイプのように表面波や音波
を利用したものでは、音波の送信部と受信部の間に傷や
物体、例えば手などの障害物があるとそのために測定点
が誤って検出されたり、測定が行なえないなどの問題が
生じるという欠点がある。一方、弾性波の板波を用いた
従来の座標入力装置の場合には分散が起きてしまい、そ
の弾性波の群速度と位相速度が異なるため、エンベロー
プのピークの検出や所定のしきい値（スレッショルド）
における検出では、±１／２波長分の誤差が生じてしま
うという欠点があった。

また、振動を伝達させるという点から見れば、振動ペン
の筆圧が足りないと振動伝播体に充分な振動を伝えるこ
とができず、座標を検出することができなくなるという
欠点もある。また、座標を入力しない場合においても振
動子は絶えず駆動されているので、電力を無駄に消費し
てしまうという欠点もある。

上記のうち筆圧の問題を解決するため、本件出願人は以
前に第１２図に示すような振動ペンの構造に関して特許
を出願している（特願昭６２−２７２２８７号）。第１
２図の振動ペン３は、振動ペン３により座標入力が行な
われている状態、すなわち振動ペン３が振動伝達板８に
接触している状態を検出できるようにしたもので、この
構成によれば座標入力が行なわれていない期間において
は振動子駆動を停止させるなどの制御が可能となる。

第１２図において符号３は振動ペンで、そのホルダ６４
先端には振動子４、ホーン５が設けられている。振動子
４、ホーン５は移動体３２上に固定されており、移動体
３２はホルダ６４に対して上下（Ａ、Ｂ）方向に摺動自
在に支持され、しかもスプリング３１によりペンの先端
方向に付勢されている。

振動子４は装置本体ＺＡの振動子駆動回路２からリード
線６３ａ、６３ｂを介して入力される駆動信号により駆
動される。駆動タイミングは装置本体の演算制御回路１
により決定される。

ホルダ６４の中央部にはスイッチ３０が固定されており
、従って、操作者が振動ベン３のホーン５を振動伝達板
８上に下ろすと筆圧により移動体３２が後退し、スイッ
チ３０を操作する。従って、演算制御回路１はリード線
６３ｃ、６３ｄを介してスイッチ３０がオンとなってい
るかどうかを検出することにより、実際の座標入力期間
を認識でき、座標入力が行なわれていなければ振動子４
の駆動を停止するなどの制御が可能となる。

しかしながら、上記従来例においては第１２図に示すよ
うに振動ペン３本体であるホルダ６４内で振動子４と振
動子駆動回路２とを電気的に接続するケーブル６３ある
いはリード線６３ａ１６３ｂにＢ動体３２のスライドに
よって力が作用し、伸縮などの変形を起こす。そして、
それによる断線のため、振動ペン３の耐久性あるいは信
頼性の低下が問題となっていた。

本発明の課題は、上記の問題を解決し、長期にわたって
信頼性の高い座標入力が可能な座標入力装置を提供する
ことにある。

［課題を解決するための手段］ 以上の課題を解決するために、本発明においては、機械
振動を発生させる振動ペンを入力タブレットとしての振
動伝達板に接触させ、振動伝達板上での振動伝達時間か
ら振動ペンの振動入力点の座標値を検出する座標入力装
置において、前記振動ペンが、機械振動を発生させる振
動子と、振動子駆動のためのリード線、振動子の振動を
振動伝達板に伝達する振動伝達部材、および出力リード
線とともに固定され移動体の振動ペン本体に対する相対
移動により操作されるスイッチ素子を振動ペン本体内部
において一体的に支持するとともに振動ペン本体の軸方
向に関して移動可能に支持された移動体と、この移動体
を振動ペンの先端方向に対して一定の付勢力で付勢する
手段とから成り、前記移動体に支持された振動伝達部材
を振動伝達板上に所定の筆圧で接触させた際に前記付勢
手段の付勢力に抗して生じる移動体と振動ペン本体の相
対的８動により前記スイッチ素子が操作されスイッチ素
子の出力状態に応じ振動入力が制御される、あるいはさ
らに前記移動体の撮動ベン本体に対する振動ペンの軸廻
りの回転を規制する手段が設けられ、移動体が振動ペン
の軸方向にのみ移動可能とされる構成を採用した。

［作　用］ 以上の構成によれば、操作者により保持される振動ペン
本体内部において、振動子およびそのリード線、振動子
の振動を振動伝達板に伝達する振動伝達手段、操作状態
検出のためのスイッチ素子とそのリード線が移動体によ
り一体的に支持され、操作時には振動ペンを一定の筆圧
で操作することにより移動体と振動ペン本体の相対移動
によって移動体に支持されたスイッチ素子が操作される
。また、移動体の振動ペン本体に対する振動ペンの軸廻
りの回転が規制され、移動体が振動ペンの軸方向にのみ
移動可能とされる。

［実施例］ 以下、図面に示す実施例に基づき、本発明の詳細な説明
する。

第１図は本実施例で用いた振動ペン３の構成を示してい
る。図において符号６１，６２は振動ペン３の外層部を
形成するホルダ、符号４は振動発生源である振動子で、
本実施例においては圧電素子を用いている。符号５は振
動子４で発生した振動を振動伝達板８に入力するホーン
部、符号３２は上記の振動子４、ホーン５及び後述のス
イッチ４３０を振動ペン３内で一体的に支持し、ホルダ
６１．６２に対して軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）にスライ
ド可能な内層部を形成する移動体である。

移動体３２は、中空の筒状にプラスチックなどの材料か
ら構成される。

このスライド動作は、移動体３２の外周とホルダ６１．
６２の内周面との間で行なわれる。移動体３２とホーン
５とはネジ止め結合されている。

また、移動体３２の一部には切欠部３２ｂが設けられて
いる。切り欠き部３２ｂの振動ペン３先端側には振動子
駆動スイッチ３０が移動体３２に固定されている。

符号３１は移動体３２をホルダ６１．６２に対して矢印
Ｂ方向に復帰させるためのスプリングである。移動体３
２の矢印Ｂ方向への移動のストッパは、ホルダ６１の振
動ペン３先端側のストッパ６１ｂによって行なわれる。

符号６３はケーブルで、振動ペン３内でケーブル６３中
のリード線６３　ａ、　　６３　ｂが振動子４に、また
ケーブル６３ｃ、６３ｄがスイッチ３０に電気的に結合
されている。また、ケーブル６３は振動ベン３後端部に
おいて移動体３２の一部である導出部３２ｃと圧入ある
いは接着などによって一体化されている。

ホルダ６１．６２は第２図に示すようにホルダ６１の凹
部とホルダ６２の凸部によって位置決めされ、かつ圧入
、接着などによって一体化されている。ホルダ６１と移
動体３２とは、第３図に示すようにホルダ６１の凹部６
１ａと移動体３２の凸部３２ａとで相対的に回転８勅が
できない構成となっている。そして、これによりホルダ
６２のスイッチ操作部６２ａと移動体３２に固定された
スイッチ３０との位置決めが行なわれ、ホルダ６１．６
２と移動体３２との軸方向の相対移動によって、スイッ
チ操作部６２ａによってスイッチ３０がオン・オフされ
る。

次に、上記構成における動作について説明する。

操作者はホルダ６１．６２を手に持ち、振動ベン３先端
のホーン５を振動伝達板８に当接させる。操作者が振動
ベン３、スプリング３１の付勢力に抗して所定の筆圧を
与えることによって、ホルダ６１．６２が移動体３２に
対して矢印Ｂ方向に相対的に移動する。所定ストローク
の移動によって、ホルダ６２のスイッチ操作部６２ａが
スイッチ３０をオンする。この時、ホーン５と振動伝達
板８の間に作用する力、すなわち筆圧は、スプリング３
１に依存する。

ここで、スプリング３１がスイッチ３０のオン状態では
デジタイザの有効入力面の全域において座標検出に必要
な振動レベルを振動伝達板８に入力することができる筆
圧を生じさせるように設定されるものとする。このよう
な付勢力設定により、上記のような所望の筆圧が得られ
た時に初めてスイッチ３０をオン状態にできる。従って
スイッチ３０がオンの時のみ振動子４を駆動して振止で
座標入力を行なえるため、常に振動入力条件を一定にで
き、正確な座標入力が可能となる。

上記振動の入力状態において振動子４およびホーン５は
操作者による筆圧の大小の影響を受けないので、常時安
定した振動を発生し、かつ振動伝達板８に入力を行なう
ことができる。さらには、上記の入力状態以外、すなわ
ちスイッチ３０がオフの時には振動子４を駆動する駆動
回路および演算制御回路、検出回路などがオフ状態とな
るので、消費電力を改善することができる。

また、Ｂ動体３２とケーブル６３とが一体となっており
、振動子４とスイッチ３０とが移動体３２に対して相対
移動せず、ケーブル６３と電気的接続がなされている。

そのため、移動体３とホルダ６１．６２とが軸方向に相
対的に移動しても、ケーブル６３およびリード線６３ａ
１６３ｂ、６３ｃ、６３ｄには力が作用することがなく
、変形もないため、断線する恐れがない。そのため、振
動ベン３の耐久性は飛躍的に向上する。

さらに、移動体３２とホルダ６１．６２の間の振動ベン
３の軸廻りの回転は、凹部６１ａ、凸部３２ａにより規
制されている。操作者は振動ベン３の軸廻りに関する姿
勢には頓着しないため、任意の回転位置で振動ベン３を
保持する。操作者が振動ベン３を振動伝達板８に対して
垂直に立てて扱うことはまれであるため、ホーン５は例
えば第１０図のようにある傾斜角度をもって振動伝達板
８表面に接触する。

従来では、振動子４、ホーン５が浮動支持されているた
め、これらの振動ベン３の軸廻りの回転位置が同じ位置
になりやすく、第１０図の符号５ａのようにホーン５の
先端が偏摩耗する恐れがあるが、上記構成においては、
振動ベン３が操作者の手に対して種々の軸廻りの回転位
置で保持されれば、第１１図に示すようにほぼ均一に摩
耗する。従って、本実施例によれば、ホーン５先端の偏
摩耗が振動伝達特性に悪影響を与えることがなく、長期
にわたり正確な振動入力に基づく信頼性の高い座標入力
を行なうことができるという効果がある。

次に、本発明による座標入力装置を採用した情報入出力
装置について説明する。

第４図は本発明を採用した情報入出力装置の構造を示し
ている。第４図の装置は座標検出のみならず、入力情報
の表示も行なう。すなわち、図示した情報入出力装置は
振動伝達板８から成る入力タブレットに振動ベン３によ
って座標入力を行なわせ、入力された座標情報に従って
入力タブレットに重ねて配置されたＣＲＴから成る表示
器１１′に入力画像を表示するものである。

図において符号８で示されたものはアクリル、ガラス板
などから成る振動伝達板で撮動ベン３から伝達される振
動をその角部に３個設けられた振動センサ６に伝達する
。本実施例では振動ベン３から振動伝達板８を介して振
動センサ６に伝達された超音波振動の伝達時間を計測す
ることにより振動ベン３の振動伝達板８上での座標を検
出する。

振動伝達板８は振動ベン３から伝達された振動が周辺部
で反射されて中央部の方向に戻るのを防止するためにそ
の周辺部分をシリコンゴムなどから構成された反射防止
材７によって支持されている。

振動伝達板８はＣＲＴ（あるいは液晶表示器など）など
、ドツト表示が可能な表示器１１′上に配置され、振動
ベン３によりなぞられた位置にドツト表示を行なうよう
になっている。すなわち、検出された振動ベン３の座標
に対応した表示器１１′上の位置にドツト表示が行なわ
れ、振動ベン３により入力された点、線などの要素によ
り構成される画像はあたかも紙に書き込みを行なりたよ
うに振動ベンの軌跡の後に現れる。

また、このような構成によれば表示器１１′にはメニュ
ー表示を行ない、振動ベン３によりそのメニュー項目を
選択させたり、プロンプトを表示させて所定の位置に振
動ベン３を圧接させるなどの入力方式を用いることもで
きる。

振動伝達板８に超音波振動を伝達させる振動ベン３は、
内部に圧電素子などから構成した振動子４を有しており
、振動子４の発生した超音波振動を先端が尖ったホーン
部５を介して振動伝達板８に伝達する。

振動ベン３が振動伝達板８に接触して振動入力を行なお
うとした場合、まずスイッチ３０がオン状態となり、そ
の信号が演算制御回路１に入り、振動子駆動回路２、波
形検出回路９をオン状態とする。この時、振動子４は振
動子駆動回路２によって所定の周波数で駆動される。

振動子駆動回路２が発生する電気的な駆動信号は振動子
４によって機械的超音波振動に変換され、上記のように
構成されたホーン５を介して振動伝達板８に伝達される
。

振動子４の振動周波数はアクリル、ガラスなどの振動伝
達時間に板波な発生させることができる値に選択される
。また、振動子駆動の際、振動伝達板８に対して第４図
の垂直方向に振動子４が主に振動するような振動モード
が選択される。また、振動子４の振動周波数を振動子４
の共振周波数とすることで効率のよい振動変換が可能で
ある。

上記のようにして振動ベン３から振動伝達板８に伝えら
れる弾性波は板波であり、表面波などに比して振動伝達
板８の表面の傷、障害物などの影響を受けにくいという
利点を有する。

再び第４図において、振動伝達板８の角部に設シナられ
た振動センサ６も圧電素子などの機械〜電気変換素子に
より構成される。３つの振動センサ６の各々の出力信号
は波形検出回路９に入力され、後述の波形検出処理によ
り、各センサへの振動到着タイミングを検出する。この
検出タイミング信号は演算制御回路１に入力される。

演算制御回路１は波形検出回路から入力された検出タイ
ミングにより各センサへの振動伝達時間を検出し、さら
にこの振動伝達時間から振動ベン３の振動伝達板８上で
の座標入力位置を検出する。

検出された振動ベン３の座標情報は演算制御回路１にお
いて表示器１１′による出力方式に応じて処理される。

すなわち、演算制御回路古は入力座標情報に基づいてビ
デオ信号処理装置１０を介して表示器１１′の出力動作
を制御する。

第５図は第１図の演算制御回路１の構造を示している。

ここでは主に振動ベン３の駆動系および振動センサ６に
よる振動検出系の構造を示している。

マイクロコンピュータ１１は内部カウンタ、ＲＯＭおよ
びＲＡＭを内蔵している。駆動信号発生回路１２は第１
図の振動子駆動回路２に対して所定周波数の駆動パルス
を出力するもので、マイクロコンピュータ１１により座
標演算用の回路と同期して起動される。

カウンタ１３の計数値はマイクロコンピュータ１１によ
りラッチ回路１４にラッチされる。

一方、波形検出回路９は、振動センサ６の出力から後述
のようにして振動伝達時間を計測するための検出信号の
タイミング情報を出力する。これらのタイミング情報は
入力ボート１５にそれぞれ入力される。

波形検出回路９から入力されるタイミング信号は入力ボ
ート１５に入力され、ラッチ回路１４内の各振動センサ
６に対応する記憶領域に記憶され、その結果がマイクロ
コンピュータ１１に伝えられる。

すなわち、カウンタ１３の出力データのラッチ値として
振動伝達時間が表現され、この振動伝達時間値により座
標演算が行なわれる。このとき、判定回路１６は複数の
撮動センサ６からの波形検出のタイミング情報がすべて
入力されたかどうかを判定し、マイクロコンピュータ１
１に報知する。

表示器１１′の出力制御処理は入出力ポート１８を介し
て行なわれる。

第６図は第１図の波形検出回路９に入力される検出波形
と、それに基づく振動伝達時間の計測処理を説明するも
のである。第６図において符号４１で示されるものは振
動ベン３に対して印加される駆動信号パルスである。こ
のような波形により駆動された振動ベン３から振動伝達
板８に伝達された超音波振動は振動伝達板８内を通って
振動センサ６に検出される。

振動伝達板８内を振動センサ６までの距離に応じた時間
ｔｇをかけて進行した後、振動は振動センサ６に到達す
る。第６図の符号４２は振動センサ６が検出した信号波
形を示している。本実施例において用いられる板波は分
散性の波であり、そのため検出波形のエンベロープ４２
１と位相４２２の関係は撮動伝達距離に応じて変化する
。

ここで、エンベロープの進む速度を群速度Ｖｇ、位相速
度をＶｐとする。この群速度および位相速度の違いから
振動ベン３と撮動センサ６間の距離を検出することがで
きる。

まず、エンベロープ４２１のみに着目すると、その速度
はＶｇであり、ある特定の波形上の点、たとえばピーク
を第６図の符号４３のように検出すると、振動ベン３お
よび振動センサ６の間の距１１１ｉｉｄはその振動伝達
時間をｔｇとしてｄ＝Ｖｇ−ｔｇ　　　　　　　　　　
　・・・（１）この式は振動センサ６の１つに関するも
のであるが、同じ式により他の２つの振動センサ６と振
動ベン３の距離を示すことができる。

さらに、より高精度な座標値を決定するためには、位相
信号の検出に基づく処理を行なう。第６図の位相波形４
２２の特定の検出点、たとえば撮動印加から、ピーク通
過後のゼロクロス点までの時間をｔｐとすれば振動セン
サと振動ベンの距離は ｄ＝ｎ　　・　λ　ｐ　＋　■　ｐ　−ｔ　ｐ　　　　
　　　　　　・・・　（２）となる。ここでλｐは弾性
波の波長、ｎは整数である。

前記の（１）式と（２）式から上記の整数ｎは ｎ＝［（Ｖｇ−ｔｇ−Ｖｐ　　−ｔｐ）／λｐ　　＋　
　１／Ｎ　　］　　・＝　　（３）と示される。ここで
Ｎは０以外の実数であり、適当な数値を用いる。たとえ
ばＮ＝２とし、群遅延時間ｔｇのゆらぎが±１／２波長
以内であれば、ｎを決定することができる。

上記のようにして求めたｎを（２）式に代入することで
、振動ベン３および振動センサ６間の距離を正確に測定
することができる。

第６図に示した２つの振動伝達時間ｔｇおよびｔｐの測
定は、第１図の波形検出回路９によって行なわれる。波
形検出回路９はたとえば第７図に示すように構成するこ
とができる。

第７図において、振動センサ６の出力信号は前述の増幅
回路５１により所定のレベルまで増幅される。

増幅された信号はエンベロープ検出回路５２に入力され
、検出信号のエンベロープのみが取り出される。抽出さ
れたエンベロープのビークのタイミングはエンベロープ
ビーク検出回路５３によフて検出される。ビーク検出信
号はモノマルチバイブレータなどから構成された信号検
出回路５４によって所定波形のエンベロープ遅延時間検
出信号Ｔｇが形成され、演算制御回路１に入力される。

また、このＴｇ傷信号タイミングと、遅延時間調整回路
５７によって遅延された元信号から検出回路５８により
位相遅延時間検出信号Ｔｐが形成され、演算制御回路１
に入力される。

すなわち、Ｔｇ傷信号単安定マルチバイブレータ５５に
より所定幅のパルスに変換される。また、コンパレート
レベル供給回路５６はこのパルスタイミングに応してｔ
ｐ傷信号検出するためのしきい値を形成する。この結果
、コンパレートレベル供給回路５６は第５図の符号４４
のようなレベルとタイミングを有する信号４４を形成し
、検出回路５８に入力する。

すなわち、単安定マルチバイブレータ５５およびコンパ
レートレベル供給回路５６は位相遅延時間の測定がエン
ベロープビーク検出後の一定時間のみしか作動しないよ
うにするためのものである。

この信号はコンパレータなどから構成された検出回路５
８に入力され、第６図のように遅延された検出波形と比
較され、この結果符号４５のようなｔｐ検出パルスが形
成される。

以上に示した回路は振動センサ６の１つ分のもので、他
のそれぞれのセンサに対しても同じ回路が設けられる。

センサの数を一般化してｈ個とすると、エンベロープ遅
延時間Ｔｇｌ〜ｈ、位相遅延時間Ｔｐ１〜ｈのそれぞれ
ｈ個の検出信号が演算制御回路１に入力される。

第５図の演算制御回路１では上記のＴｇｌ〜ｈ、Ｔｐｌ
〜ｈ信号を入力ボート１５から入力し、各々のタイミン
グをトリガとしてカウンタ１３のカウント値をラッチ回
路１４に取り込む。

前記のようにカウンタ１３は撮動ベンの駆動と同期して
スタートされているので、ラッチ回路１４にはエンベロ
ープおよび位相のそれぞれの遅延時間を示すデータが取
り込まれる。

第８図のように振動伝達板８の角部に３つの振動センサ
６を符号Ｓ１からＳ３の位置に配置すると、第６図に関
連して説明した処理によって振動ベン３の位置Ｐから各
々の振動センサ６の位置までの直線路ｌｄｌ〜ｄ３を求
めることができる。

さらに演算制御回路１でこの直線路ＩＩ！Ｉｄｌ〜ｄ３
に基づき振動ベン３の位置Ｐの座標（Ｘ％ｙ）を３平方
の定理から次式のようにして求めることができる。

ｘ−Ｘ／２　＋（ｄｉ　＋　ｄ２）　　（ｄｉ　−ｄ２
）／２Ｘ　　−（４）ｙ−Ｙ／２　＋（ｄｉ　−ｄ３）
　　（ｄｉ　−ｄ３　）　／２Ｙ　　・・・（５）ここ
でＸ、ＹはＳ２、Ｓ３の位置の振動センサ６と原点（位
１ｓ１）のセンサのＸ、Ｙ軸に沿った距離である。

以上のようにして振動ベン３の位置座標をリアルタイム
で検出することができる。

前記実施例の場合にはスイッチ３０によって振動子駆動
回路２、波形検出回路９のオン・オフを行なっていた。

しかし用途によっては、例えば座標入力としてポイント
、ポイントを入力するような入力装置（連続的にペンが
移動するのではなく、あるポイントにおいてペンが立ち
止まるような状態の用途にしか用いないような場合）に
おいては、演算制御回路１を含めた装置全体の電源Ｖｃ
ｃをオン・オフするようにしても構わない。

また、その電源の立上りが充分早いような回路構成なら
ば、上記の条件をも取り除くことができる。

第１図の移動体３２は複数の部材から構成されていても
よい。また、スイッチ３０はいわゆるメカスイッチに限
定されるものではなく、フォトインタラプタなど移動体
３２の所定ストロークによってオン・オフするスイッチ
であればよい。

移動体３２をホルダ６１．６２に対して矢印Ｂ方向に復
帰させるための手段はスプリング３１に限定されるもの
ではなく、板バネ、あるいはゴムなどの弾性体などでも
よい。

また、スイッチ３０とスイッチ操作部との関係は第９図
に示すようなものであってもよい。すなわち、スイッチ
３０が移動体３２の切り欠き部３２ｂの振動ペン３の後
端側に設けられ、ホルダ６２のスイッチ操作部６２ｂが
スイッチ３０を押圧している。上記構成においては、移
動体３２に対してホルダ６１．６２が矢印Ｂ方向に移動
することによってスイッチ３０からスイッチ操作部６２
ｂが離れ、スイッチ３０がオンするものである。

前記実施例においては内層部のホーン５の一部と移動体
３２のケーブル６３の導出開部３２ｃの一部が外層部で
あるホルダ６１．６２から露出しているが、操作時、ホ
ルダ６１．６２と移動体３２の相対的な移動に支障をき
たさなければ、内層部の他の部分が露出していてもよい
。

［発明の効果］ 以上から明らかなように、本発明によれば、機械振動を
発生させる撮動ベンを入力タブレットとしての振動伝達
板に接触させ、振動伝達板上での振動伝達時間から振動
ペンの振動入力点の座標値を検出する座標入力装置にお
いて、前記振動ペンが、機械振動を発生させる振動子と
、振動子駆動のためのリード線、振動子の振動を振動伝
達板に伝達する振動伝達部材、および出力リード線とと
もに固定され移動体の振動ペン本体に対する相対移動に
より操作されるスイッチ素子を振動ペン本体内部におい
て一体的に支持するとともに振動ペン本体の軸方向に関
して移動可能に支持された移動体と、この移動体を振動
ペンの先端方向に対して一定の付勢力で付勢する手段と
から成り、前記移動体に支持された撮動伝達部材を振動
伝達板上に所定の筆圧で接触させた際に前記付勢手段の
付勢力に抗して生じる移動体と振動ペン本体の相対的移
動により前記スイッチ素子が操作されスイッチ素子の出
力状態に応じ振動入力が制御される、あるいはさらに前
記移動体の振動ペン本体に対する振動ペンの軸廻りの回
転を規制する手段が設けられ、移動体が撮動ベンの軸方
向にのみ移動可能とされる構成を採用しているので、ま
ず、操作者により保持される振動ペン本体内部において
、振動子およびそのリード線、振動子の振動を振動伝達
板に伝達する振動伝達手段、操作状態検出のためのスイ
ッチ素子とそのリード線が移動体により一体的に支持さ
れ、操作時には振動ペンを一定の筆圧で操作することに
より移動体と振動ペン本体の相対移動により移動体に支
持されたスイッチ素子が操作される。従って、振動ペン
と振動伝達板の間の筆圧が操作者に依存せず一定であり
、安定し５−。

た振動入力に基づき正確な座標入力が可能であ１−また
、前記スイッチ素子の操作状態に応じて所望の座標入力
、たとえば非入力状態では振動子の駆動を停止し消費電
力を低減するなどの制御が可能である。また、振動子、
スイッチ素子に関するリード線部分が移動体に一体的に
支持されるた゛め、振動ペン本体と移動体の相対移動が
生じてもこれらの電気的な接続手段の破損の恐れがない
。

また、移動体の振動ペン本体に対する振動ペンの軸廻り
の回転を規制し、移動体が振動ペンの軸方向にのみ移動
できるようにすれば、振動ペン先棒 端の振動伝達部材の偏摩耗を忰え、長期にわたって均一
な振動伝達特性で振動入力を行ないこれに基づき信頼性
の高い座標入力が可能であるなどの優れた利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による振動入力ペンの構成を示す説明図
、第２図は第１図のＣ−Ｃ線断面図、第３図は第１図の
Ｄ−Ｄ線断面図、第４図は本発明を採用した座標入力装
置の構成を示す説明図、第５図は第４図の演算制御回路
のブロック図、第６図は距離測定を示した波形図、第７
図は第４図の波形検出回路のブロック図、第８図は振動
センサ配置の説明図、第９図は本発明による振動入力ペ
ンの他の実施例を示す説明図、第１０図、第１１図は本
発明によるホーンの偏摩耗防止効果を示した説明図、第
１２図は従来例による振動入力ペンの説明図である。 １・・・演算制御回路　３・・・振動ペン４・・・振動
子　　　　６・・・振動センサ８・・・振動伝達板　　
５１・・・前置増幅器１５．１６・・・入力ポート ３０・・・スイッチ　　３２・・・心動体５２・・・エ
ンベロープ検出回路 ５４．５８・・・信号検出回路 ５９・・・Ａ／Ｄ変換回路 ６１．６２・・・ホルダ 第１函Ｃ−Ｃ叔／ｌ肪面記 第２図 ６１汀＼ルア ３０スイ、７＋ 第１　［ｆｆｉ　Ｄ−Ｄ、Ｌ？　／）　＃ｌｅ第３図 第１図 ；阪膚亮ＩＫψ区播すのブ”ｏ−、フー第５図 第６図 壕廿勿Ｉロ七Ｃコ沼４のブと＋−，”）ｇ８第７図 才第１＝−リ′ｈにイ４イシ一δ【のδ悩ＴｆＪ月函第
８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）機械振動を発生させる振動ペンを入力タブレットと
   しての振動伝達板に接触させ、振動伝達板上での振動伝
   達時間から振動ペンの振動入力点の座標値を検出する座
   標入力装置において、前記振動ペンが、 機械振動を発生させる振動子と、振動子駆動のためのリ
   ード線、振動子の振動を振動伝達板に伝達する振動伝達
   部材、および出力リード線とともに固定され移動体の振
   動ペン本体に対する相対移動により操作されるスイッチ
   素子を振動ペン本体内部において一体的に支持するとと
   もに振動ペン本体の軸方向に関して移動可能に支持され
   た移動体と、 この移動体を振動ペンの先端方向に対して一定の付勢力
   で付勢する手段とから成り、 前記移動体に支持された振動伝達部材を振動伝達板上に
   所定の筆圧で接触させた際に前記付勢手段の付勢力に抗
   して生じる移動体と振動ペン本体の相対的移動により前
   記スイッチ素子が操作されスイッチ素子の出力状態に応
   じ振動入力が制御されることを特徴とする座標入力装置
   。 ２）前記移動体の振動ペン本体に対する振動ペンの軸廻
   りの回転を規制する手段が設けられ、移動体が振動ペン
   の軸方向にのみ移動可能とされることを特徴とする請求
   項第１項に記載の座標入力装置。