JPH02125320A - Coordinate input pen - Google Patents

Coordinate input pen

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JPH02125320A
JPH02125320A JP63277489A JP27748988A JPH02125320A JP H02125320 A JPH02125320 A JP H02125320A JP 63277489 A JP63277489 A JP 63277489A JP 27748988 A JP27748988 A JP 27748988A JP H02125320 A JPH02125320 A JP H02125320A
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JP
Japan
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power supply
vibration
pen
input pen
input
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Application number
JP63277489A
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Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Kamono
武志 鴨野
Katsuyuki Kobayashi
克行 小林
Yuichiro Yoshimura
雄一郎 吉村
Kiyoshi Kaneko
潔 兼子
Ryozo Yanagisawa
柳沢 亮三
Shinnosuke Taniishi
谷石 信之介
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Publication of JPH02125320A publication Critical patent/JPH02125320A/en
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Abstract

PURPOSE:To easily replace a power source by electrically connecting a pen main body and its power source part and providing them with connection terminals to physically connect them into one body. CONSTITUTION:An input pen 1 roughly consists of a power supply part 1a and a pen main body 1b. The power supply part 1a is provided with a charging battery 26 and two plugs (- and + terminals) for power supply to the pen main body 1a. The power supply part 1a is fixed to the pen main body 1b by these plugs 27. Receptacles 28 are inserted to plugs 27 of the power supply part 1a and fix the power supply part 1a. Thus, the charging battery is easily replaced when being consumed.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は座標入力ペン、特に座標入力装置に用いられる
コードレスの座標入力ペンに関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a coordinate input pen, and particularly to a cordless coordinate input pen used in a coordinate input device.

[従来の技術ゴ 従来より、超音波振動を媒体として座標入力を行う方式
がある。
[Prior art technology] Conventionally, there is a method of inputting coordinates using ultrasonic vibration as a medium.

この座標入力方式を採用した装置では、そのタブレット
(ここでは、振動伝達材料)としてガラスや金属等を用
い、そのタブレットの角部の所定位置に複数の振動セン
サを配設しである。
In a device employing this coordinate input method, the tablet (here, the vibration transmitting material) is made of glass, metal, etc., and a plurality of vibration sensors are arranged at predetermined positions on the corners of the tablet.

そして、振動子を有した入力ペンでもってタブレットの
所望とする位置を指示することにより、そのペン先から
発生する振動をタブレット上を伝播させる。各々の振動
センサはこの振動を検出することになるが、検出するま
での時間は入力ペンと各々の振動センサとの距離によっ
て異なる。換言すれば、各振動センサで検出されるまで
の振動伝達時間を測定することにより、各々の振動セン
サから入力ペンによる指示箇所までの距離が求められ、
ひいては入力ペンの指示箇所の座標位置を求めることが
可能となる。
Then, by indicating a desired position on the tablet with an input pen having a vibrator, vibrations generated from the pen tip are propagated on the tablet. Each vibration sensor will detect this vibration, but the time it takes to detect it differs depending on the distance between the input pen and each vibration sensor. In other words, by measuring the vibration transmission time until it is detected by each vibration sensor, the distance from each vibration sensor to the point indicated by the input pen can be determined.
As a result, it becomes possible to determine the coordinate position of the point indicated by the input pen.

[発明が解決しようとする課題] ところで、入力ペンを電気的に作動させ、そのペンタッ
チ位置を検出する装置の場合、何らかの手段でその入力
ペンに電源を供給することが必要になる。
[Problems to be Solved by the Invention] Incidentally, in the case of a device that electrically operates an input pen and detects the pen touch position, it is necessary to supply power to the input pen by some means.

通常、装置本体と入力ペンとは専用ケーブルで接続され
て、必要な電源の供給や各種信号の授受はこのケーブル
を介して行われている。
Normally, the main body of the device and the input pen are connected by a dedicated cable, and the necessary power supply and various signals are sent and received via this cable.

ところが、これではケーブルが手にまとわりつく等の操
作性向上の障害は避けられないという問題がある。
However, with this, there is a problem in that it is impossible to avoid obstacles to improving operability, such as the cable getting wrapped around the hand.

従って、電池を内蔵したコードレスの入力ペンでもって
座標入力操作をすることが考えられるが、電池消耗の場
合は、例えばキャップを外し、内部の電池を取り出し、
再びそのキャップを閉めるという面倒な作業が付いてま
わることになる。
Therefore, it is conceivable to input coordinates using a cordless input pen with a built-in battery, but if the battery is exhausted, for example, remove the cap and take out the internal battery.
You will have to go through the trouble of closing the cap again.

本発明はかかる課題に鑑みなされたものであり、電源交
換を極めて簡単にした座標入力ペンをを提供しようとす
るものである。
The present invention has been made in view of this problem, and an object thereof is to provide a coordinate input pen in which power source replacement is extremely simple.

[課題を解決するための手段] この課題を解決する本発明の座標人力装置は以下に示す
構成を備える。
[Means for Solving the Problem] A coordinate human-powered device of the present invention that solves this problem has the configuration shown below.

すなわち、 座標入力装置に用いられるコードレスの座標入力ペンに
おいて、ペン本体と該ペン本体の電源部とを電気的に接
続させると共に、各々が物理的に一体的に接続させるた
めの接続端子を備える。
That is, a cordless coordinate input pen used in a coordinate input device includes a connection terminal for electrically connecting a pen body and a power supply section of the pen body, and for physically connecting them together.

[作用コ かかる本発明の構成において、ペン本体と電源部とを各
々の接続端子でもって接続することで、電気的に及物理
的一体的に接続するし、1本の座標人力ペンを形成する
[Operations] In this configuration of the present invention, by connecting the pen body and the power supply section through their respective connection terminals, they are electrically and physically connected as one, and form one coordinate human-powered pen. .

[実施例コ 以下、添付図面に従って本発明に係る実施例を詳細に説
明する。
[Embodiments] Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

く構成概略の説明(第1図)〉 第1図に実施例における座標入力装置のブロック構成図
を示す。
1. Explanation of the outline of the configuration (FIG. 1)> FIG. 1 shows a block configuration diagram of the coordinate input device in the embodiment.

図中、1は座標位置を指示するコードレスの入力ペンで
あり、その詳細は後述するが、所定周期(例えば5ms
周期毎)に座標入力開始に係るスタート信号(光)を窓
部24を介して放射すると共に、その信号照射に同期し
てペン先を振動(振動子を備えている)させるものであ
る、2は透明なガラス(プラスチックでも構わない)で
構成され、入力ペン1より発生した振動を伝播させる振
動伝達板であり、所謂、座標入力領域をなすものである
。振動伝達板2の三隅には3a〜3Cで示すピエゾ素子
等からなる振動センサが固定されており、先Q入カペン
1から発生した振動はこれら振動センサ3a〜3Cで検
出させる。4は入力ペン1から伝達された振動が、振動
伝達板2の周辺部で反射され、その中央部の方向に戻る
のを防止するためのシリコンゴムなどから構成される反
射防止材である。5はCRTやLCDパネルなどからな
るデイスプレィであって、振動伝達板2の背後に位置し
ている。換言すれば、振動伝達板2はデイスプレィ5の
前面に位置するので、その表示内容は振動伝達板8を介
して読み取ることができる。6はデイスプレィ5の表示
駆動を制御するデイスプレィ駆動回路であり、後述する
演算制御回路10の指示の基に、点や線等の所定画像を
表示させるものである。このため、例えば、デイスプレ
ィ5に入力ペン3で入力した画像や文字などをそのまま
のサイズで、しかもリアルタイムで表示することにより
、あたかも紙に書き込みを行っているが如く、その筆跡
を表示することが可能となる。尚、その他にも、デイス
プレィ5にキーボードのキー配列面を表示して、入力ペ
ン3により指示するなど、種々の利用が可能になってい
る。
In the figure, reference numeral 1 is a cordless input pen that indicates the coordinate position, and the details will be described later.
A start signal (light) related to the start of coordinate input is emitted via the window part 24 every period), and the pen tip is vibrated (equipped with a vibrator) in synchronization with the signal irradiation.2 is a vibration transmission plate made of transparent glass (or plastic may be used), which propagates vibrations generated by the input pen 1, and forms a so-called coordinate input area. Vibration sensors made of piezo elements or the like shown as 3a to 3C are fixed to the three corners of the vibration transmission plate 2, and the vibrations generated from the first Q-input pen 1 are detected by these vibration sensors 3a to 3C. Reference numeral 4 denotes an anti-reflection material made of silicone rubber or the like for preventing vibrations transmitted from the input pen 1 from being reflected at the periphery of the vibration transmission plate 2 and returning toward the center thereof. 5 is a display made of a CRT, LCD panel, etc., and is located behind the vibration transmission plate 2. In other words, since the vibration transmission plate 2 is located in front of the display 5, the displayed content can be read through the vibration transmission plate 8. A display drive circuit 6 controls the display drive of the display 5, and displays a predetermined image such as a dot or line based on instructions from an arithmetic control circuit 10, which will be described later. Therefore, for example, by displaying images, characters, etc. input with the input pen 3 on the display 5 in their original size and in real time, it is possible to display the handwriting as if it were written on paper. It becomes possible. In addition, various other uses are possible, such as displaying a keyboard layout on the display 5 and giving instructions using the input pen 3.

7は信号波形検出回路であり、振動センサ3a〜3cで
検出された振動に対する信号を検出し、演算制御回路1
1に対応するパルス信号な出力する。
7 is a signal waveform detection circuit, which detects signals corresponding to vibrations detected by the vibration sensors 3a to 3c, and outputs signals to the arithmetic control circuit 1
A pulse signal corresponding to 1 is output.

また、8はスタート信号検出回路であり、受光部9.か
ら出力されてきた入力ペンlより放射された光に対する
電気信号を所定のパルス信号に変換して演算制御回路1
1に出力するものである。
8 is a start signal detection circuit, and a light receiving section 9. The arithmetic control circuit 1 converts the electric signal corresponding to the light emitted from the input pen l into a predetermined pulse signal.
1.

く入力ペンの説明(第2図、第3図)〉実施例における
入力ペンの構造の一例を第2図に示し、以下に各構成要
素を説明する。基本的には、この入力ペンlには振動発
生に必要な全ての部材を内蔵している。
Description of input pen (FIGS. 2 and 3) An example of the structure of the input pen in the embodiment is shown in FIG. 2, and each component will be explained below. Basically, this input pen l includes all the members necessary for generating vibrations.

入力ペンlは大きく分けて、電源部1aとペン本体1b
とで構成されている。
The input pen l is roughly divided into a power supply section 1a and a pen body 1b.
It is made up of.

電源部1aには充電池26と、ペン本体1aに電力を供
給するための2本(+、一端子)のプラグ27とが設け
られている。また、このプラグ27でもって、電源部1
aがペン本体1bに固定される様になっている。
The power supply unit 1a is provided with a rechargeable battery 26 and two (+, one terminal) plugs 27 for supplying power to the pen body 1a. Also, with this plug 27, the power supply section 1
a is fixed to the pen body 1b.

ペン本体1bには、電気信号に基づいて振動する振動子
21、そして座標入力を行い且つ振動をその先端にまで
伝達させるホーン20(所謂、ペン先をなしている)を
はじめ、以下に示す構成を備えている。
The pen body 1b has the following configuration, including a vibrator 21 that vibrates based on an electric signal, and a horn 20 (forming a so-called pen tip) that inputs coordinates and transmits vibrations to its tip. It is equipped with

22はスタート信号発生回路であり、実施例では5ms
周期毎に数個のパルス信号を発生し、LED23を点灯
させるものである。このLED23からの光が透明部材
よりなる窓部24を介して外部の放出され、装置本体側
の受光部9で受光されることになる。25はスタート信
号発生回路22から発生する信号に同期して、振動子2
1を駆動する駆動回路である。これによって、光の放出
と振動子21の振動の同期、すなわち、装置本体100
側にとっては、入力ペン1による振動開始の時期を検出
することが可能となる。
22 is a start signal generation circuit, and in the embodiment, the start signal generation circuit is
Several pulse signals are generated every cycle to light up the LED 23. The light from the LED 23 is emitted to the outside through the window 24 made of a transparent member, and is received by the light receiving section 9 on the device main body side. 25 is the oscillator 2 in synchronization with the signal generated from the start signal generation circuit 22.
This is a drive circuit that drives 1. This synchronizes the emission of light and the vibration of the vibrator 21, that is, the device main body 100
For the user, it becomes possible to detect when the input pen 1 starts vibrating.

28はソケットであり、電源部1aのプラグ27を導入
させると共に電源部1aを固定する。29はソケット2
8を介して得られた電源を駆動回路21、スタート信号
発生回路25に供給する電源回路である。
28 is a socket into which the plug 27 of the power supply section 1a is inserted, and at the same time fixes the power supply section 1a. 29 is socket 2
This is a power supply circuit that supplies power obtained through 8 to the drive circuit 21 and the start signal generation circuit 25.

この様に、実施例における入力ペン1は、その充電池が
消耗したとき、簡単に交換することが可能となる。
In this way, the input pen 1 according to the embodiment can be easily replaced when its rechargeable battery is exhausted.

尚、取り外した電源部1aは装置本体に設けられた充電
ソケットに差し込むことで充電される。
Note that the removed power supply section 1a is charged by inserting it into a charging socket provided in the main body of the device.

この様子を示したのが第3図である。Figure 3 shows this situation.

図中、19が充電ソケットであって、la’はその充電
ソケット19の1つに接続させた入力ペン1の電源部の
一例を示している。尚、100は装置本体を、101は
ペンスタンドを示している。
In the figure, reference numeral 19 indicates a charging socket, and la' indicates an example of a power supply section of the input pen 1 connected to one of the charging sockets 19. Note that 100 indicates the main body of the device, and 101 indicates a pen stand.

図示の如く、装置本体100には電源部1aを充電する
ための充電ソケット19が3つ設けられており、同時に
3個の電源部1aの充電が可能となっている。
As shown in the figure, the device main body 100 is provided with three charging sockets 19 for charging the power supply units 1a, and three power supply units 1a can be charged at the same time.

従って、使用中の電源部が消耗したときには、新たな電
源部を装置本体100の充電ソケットから外し、ペン本
体1bに接続するだけ良い、これによって、座標入力の
操作を続行できる。
Therefore, when the power supply unit in use becomes exhausted, it is sufficient to remove the new power supply unit from the charging socket of the device main body 100 and connect it to the pen body 1b, thereby allowing the coordinate input operation to be continued.

特に、複数の電源部を常に装置本体の充電ソケット19
で充電すれば、それらを順に使用することにより、常に
使用可能にまで充電がなされている電源部を待機させて
おくことが可能となる。
In particular, multiple power supplies are always connected to the charging socket 19 on the main body of the device.
By charging them in sequence and using them in sequence, it becomes possible to keep the power supply unit on standby, which is always charged to the point where it can be used.

また、説明が前後するが、振動子21の振動周波数は振
動伝達板2に板波を発生させることができる値に選択さ
れている。板波は、平面波等に比して振動伝達板2の表
面の傷、障害物等の影響を受けにくいという利点を有す
る。
Further, although the explanation is complicated, the vibration frequency of the vibrator 21 is selected to a value that can generate plate waves in the vibration transmission plate 2. Plate waves have the advantage that they are less affected by scratches on the surface of the vibration transmission plate 2, obstacles, etc. than plane waves or the like.

また、振動子駆動の際、振動伝達板2に対して第2図の
垂直方向に振動氏21が主に振動するような振動モード
が選択されている。また、振動子21の振動周波数を振
動子21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。
Further, when driving the vibrator, a vibration mode is selected in which the vibrator 21 mainly vibrates in the vertical direction in FIG. 2 with respect to the vibration transmission plate 2. Further, by setting the vibration frequency of the vibrator 21 to the resonance frequency of the vibrator 21, efficient vibration conversion is possible.

く演算制御回路の説明(第4図)〉 第4図に実施例における演算制御回路11の内部構成を
示し、各構成要素及びその動作概要を以下に説明する。
Description of Arithmetic Control Circuit (FIG. 4)> FIG. 4 shows the internal configuration of the arithmetic control circuit 11 in the embodiment, and each component and its operation outline will be described below.

図中、41は演算制御回路11及び本座標入力装置全体
を制御するマイクロコンピュータである。43は不図示
の基準クロックを計時するタイマであって、スタート信
号検出回路8からの信号(入力ペンの振動開始を示す光
を受信したことを示す信号)を受信することにより、そ
の計時を開始する。
In the figure, 41 is a microcomputer that controls the arithmetic control circuit 11 and the entire coordinate input device. 43 is a timer that measures a reference clock (not shown), and starts timing by receiving a signal from the start signal detection circuit 8 (a signal indicating that a light indicating the start of vibration of the input pen has been received). do.

すなわち、これによって、計時開始と振動発生の時期の
同期が取られることになる。
In other words, this synchronizes the start of time measurement and the timing of vibration generation.

その地番構成要素となる回路は順を追って説明する。The circuits that constitute the lot number components will be explained in order.

信号波形検出回路7を介して得られた各振動センサ3a
〜3cの検出信号は検出信号入力ボート45を介して、
ラッチ回路44a〜44cに入力される。ラッチ回路4
4a〜44cは振動センサ3a〜3cに対応しており、
各々は対応する振動センサからの検出信号を入力ボート
45を介して受信すると、その時点でのタイマ43の計
時値をラッチする。そして、全ての検出信号の受信がな
されたことを判定回路46が判定すると、マイクロコン
ピュータ41にその旨の信号を出力する。
Each vibration sensor 3a obtained via the signal waveform detection circuit 7
The detection signal of ~3c is sent via the detection signal input port 45,
It is input to latch circuits 44a to 44c. Latch circuit 4
4a to 44c correspond to vibration sensors 3a to 3c,
When each receives a detection signal from the corresponding vibration sensor via the input port 45, it latches the time value of the timer 43 at that time. When the determination circuit 46 determines that all detection signals have been received, it outputs a signal to that effect to the microcomputer 41.

マイクロコンピュータ41が判定回路46からこの信号
を受信したときには、ラッチ回路44a〜44cから各
々の振動センサまでの振動到達時間を読み取り、所定の
計算を経て、入力ペンlによる振動伝達板2上の座標位
置を算出する。そして、I10ボート47を介してデイ
スプレィ駆動回路6に算出した座標位置情報を出力する
ことにより、例えばデイスプレィの対応する位置にドツ
ト等を表示する。
When the microcomputer 41 receives this signal from the determination circuit 46, it reads the vibration arrival time from the latch circuits 44a to 44c to each vibration sensor, performs a predetermined calculation, and calculates the coordinates on the vibration transmission plate 2 by the input pen l. Calculate the position. Then, by outputting the calculated coordinate position information to the display drive circuit 6 via the I10 boat 47, a dot or the like is displayed at the corresponding position on the display, for example.

く振動伝播時間検出の説明(第5図、第6図)〉以下、
振動センサまでの振動到達時間の計測の原理を説明する
Explanation of vibration propagation time detection (Figures 5 and 6)
The principle of measuring the vibration arrival time to the vibration sensor will be explained.

第5図は信号波形検出回路7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ための
図である。尚、以下では、振動センサ3aを用いて説明
するが、その他の振動センサ3b、3cについても全く
同じである。
FIG. 5 shows the detected waveform input to the signal waveform detection circuit 7,
FIG. 3 is a diagram for explaining a vibration transmission time measurement process based on this. Note that although the vibration sensor 3a will be explained below, the same applies to the other vibration sensors 3b and 3c.

振動センサ3aへの振動伝達時間の計測は、入力ペン1
からの光信号受信により開始することは既に説明した。
The measurement of the vibration transmission time to the vibration sensor 3a is performed using the input pen 1.
It has already been explained that the process starts by receiving an optical signal from.

このとき、入力ペン1内の駆動回路25からは図示の振
動駆動信号51が振動子21に印加されている。
At this time, the illustrated vibration drive signal 51 is applied to the vibrator 21 from the drive circuit 25 in the input pen 1.

この信号により駆動された振動ペン1から振動伝達板2
に伝達された超音波振動は、振動センサ3aまでの距離
に応じた時間t、をかけて進行した後、振動センサ3a
で検出される。
Vibration transmission plate 2 from vibration pen 1 driven by this signal
The ultrasonic vibration transmitted to the vibration sensor 3a travels for a time t according to the distance to the vibration sensor 3a, and then reaches the vibration sensor 3a.
Detected in

図示の52で示す信号は振動センサ3aが検出した信号
波形を示している。
A signal indicated by 52 in the figure indicates a signal waveform detected by the vibration sensor 3a.

ところで、実施例で用いられている板波は分散性の波で
あり、そのため振動伝達板8内での伝播距離に対して検
出波形のエンベロープ521と位相522の関係は振動
伝達中に、その伝達距離に応じて変化する。
By the way, the plate wave used in the embodiment is a dispersive wave, and therefore, the relationship between the envelope 521 and the phase 522 of the detected waveform with respect to the propagation distance within the vibration transmission plate 8 is Changes depending on distance.

ここで、エンベロープ521の進む速度、すなわち、群
速度なVg、そして位相522の位相速度なVpとする
。この群速度Vgおよび位相速度Vpの違いから入力ペ
ン3と振動センサ3a間の距離を検出することができる
Here, let Vg be the advancing speed of the envelope 521, that is, the group velocity, and Vp be the phase velocity of the phase 522. The distance between the input pen 3 and the vibration sensor 3a can be detected from the difference in group velocity Vg and phase velocity Vp.

まず、エンベロープ521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
を図示の53で示す信号のように検出すると、入力ペン
1および振動センサ3aの間の距離dはその振動伝達時
間をtgとしてd=Vg −tg       ・・・
■この式は振動センサ3a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3b、3cと振動
ペン3の距離も同様の原理で表わされる。
First, focusing only on the envelope 521, its speed is Vg, and when a point on a certain waveform, for example a peak, is detected as in the signal shown by 53 in the figure, the distance between the input pen 1 and the vibration sensor 3a is d is the vibration transmission time tg, and d=Vg −tg...
(2) Although this equation relates to one of the vibration sensors 3a, the distances between the other two vibration sensors 3b and 3c and the vibration pen 3 can also be expressed using the same principle.

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う。
Furthermore, in order to determine coordinate values with higher precision, processing based on phase signal detection is performed.

位相波形信号422の特定の検出点、たとえば振動印加
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ペンの距離は d=n  ・  λ p 争 Vp−tp    −・
拳■となる。ここでλpは弾性波の波長、nは整数であ
る。
If the time from a specific detection point of the phase waveform signal 422, for example, vibration application to the zero crossing point after passing the peak, is tp, then the distance between the vibration sensor and the vibration pen is d=n・λp.Vp−tp −・
It becomes a fist■. Here, λp is the wavelength of the elastic wave, and n is an integer.

前記、■式と0式から上記の整数nは n=[(■g−tg−vp−tp)/λp+17N] 
     ate■ と表される。
From the above equations ■ and 0, the above integer n is n=[(■g-tg-vp-tp)/λp+17N]
It is expressed as ate■.

ここでNは0以外の実数であり、適当な数値を用いる。Here, N is a real number other than 0, and an appropriate value is used.

たとえばN=2とすれば、±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0式に代入することで、入力ペン1および振動センサ
3a間の距離、ひいては入力ペン1と振動センサ3b、
3c間の距離を正確に測定することができる。
For example, if N=2, if it is within ±1/2 wavelength,
n can be determined. n calculated as above
By substituting 0 into equation 0, the distance between the input pen 1 and the vibration sensor 3a, and therefore the distance between the input pen 1 and the vibration sensor 3b,
3c can be accurately measured.

上述した2つの振動伝達時間tgおよびtpの測定のた
めの信号53及び55は波形検出回路9により行われる
が、この波形検出回路9は第6図に示すように構成され
る。
The signals 53 and 55 for measuring the two vibration transmission times tg and tp mentioned above are generated by the waveform detection circuit 9, which is configured as shown in FIG.

第6図において、振動センサ3aの出力信号は前置増幅
回路61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62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
ベロープのピークのタイミングはエンベロープピーク検
出回路63によって検出される。ピ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Tg信号検出回
路64によって所定波形のエンベロープ遅延時間検出信
号である信号Tg(信号53)が形成され、演算制御回
路11に入力される。
In FIG. 6, the output signal of the vibration sensor 3a is amplified to a predetermined level by a preamplifier circuit 61. In FIG. The amplified signal is input to the envelope detection circuit 62, and only the envelope of the detection signal is extracted. The timing of the peak of the extracted envelope is detected by the envelope peak detection circuit 63. The peak detection signal is formed into a signal Tg (signal 53), which is an envelope delay time detection signal of a predetermined waveform, by a Tg signal detection circuit 64 composed of a mono multivibrator or the like, and is input to the arithmetic control circuit 11.

また、この信号Tgは単安定マルチバイブレータ65.
コンパレートレベル供給項内66を経て、遅延時間調整
回路57によって遅延された元信号と比較するため、コ
ンパレータTp検出回路68に供給される。そして、こ
のコンパレータTp検出回路68からは位相遅延時間信
号Tpが演算制御回路11に供給されることになる。
Further, this signal Tg is applied to the monostable multivibrator 65.
The signal is supplied to a comparator Tp detection circuit 68 through a comparison level supply section 66 for comparison with the original signal delayed by the delay time adjustment circuit 57. The comparator Tp detection circuit 68 supplies the phase delay time signal Tp to the arithmetic control circuit 11.

尚、以上説明した回路は振動センサ3aに対するもので
あり、他の振動センサ3b、3cにも同じ回路が設けら
れる。
Note that the circuit described above is for the vibration sensor 3a, and the same circuit is provided for the other vibration sensors 3b and 3c.

そこで、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Tpl−hの
それぞれh個の検出信号が演算制御回路11に入力され
る。
Therefore, if the number of sensors is generalized to h, then h detection signals for each of the envelope delay times Tgl to h and the phase delay time Tpl-h are input to the arithmetic control circuit 11.

そして、演算制御回路11では上記のTgl〜h、Tp
lNh信号を入力ボート45から入力し、各々のタイミ
ングなトリガとしてタイマ43の計時値(カウント値)
をラッチ回路44a〜44Cに取り込む。タイマ43は
入力ベンの駆動に同期してスタートされているので、ラ
ッチ回路44〜44cには、各振動センサ3a〜3cの
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
ータがラッチされることになる。
Then, in the arithmetic control circuit 11, the above Tgl~h, Tp
The lNh signal is input from the input port 45, and the time value (count value) of the timer 43 is used as a trigger at each timing.
is taken into the latch circuits 44a to 44C. Since the timer 43 is started in synchronization with the driving of the input vent, data indicating the respective delay times of the envelope and phase of each of the vibration sensors 3a to 3c is latched in the latch circuits 44 to 44c. .

く座標位置算出の説明(第7図)〉 次に実際に入力ベン1による振動伝達板2上の座標位置
検出の原理を説明する。
Explanation of Coordinate Position Calculation (FIG. 7)> Next, the principle of actually detecting the coordinate position on the vibration transmission plate 2 using the input bench 1 will be explained.

今、振動伝達板2上の振動センサ3aの座標をS、(O
,O)、すなわち、原点とし、振動センサ3b、3cの
座標位置をS、(X、0)、 5c(0,Y)とする。
Now, the coordinates of the vibration sensor 3a on the vibration transmission plate 2 are S, (O
, O), that is, the origin, and the coordinate positions of the vibration sensors 3b and 3c are S, (X, 0), 5c (0, Y).

そして、入力ペンの座標P(x、y)とする。Then, let the coordinates of the input pen be P(x, y).

そして、先に説明した原理に基づいて、入力ベン1と各
振動センサ3a〜3cまでの距離を夫々d、〜dcとす
ると、求めるP(x、y)は三平方の定理より、次式の
如くなる。
Based on the principle explained earlier, if the distances between the input vent 1 and each of the vibration sensors 3a to 3c are d and dc, respectively, the P(x, y) to be obtained is calculated from the following formula using the Pythagorean theorem. It becomes like this.

ここで、“X”及び“Y”は振動センサ3aからの振動
センサ3b、3cの横及び縦方向の距離である。
Here, "X" and "Y" are the horizontal and vertical distances of the vibration sensors 3b and 3c from the vibration sensor 3a.

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ことになる。
In the manner described above, the position coordinates of the vibrating ben 3 can be detected in real time.

く他の実施例の説明(第8図)〉 前述した実施例では、入力ベン1から電源部1aが消耗
したときには、装置本体の充電ソケット19い差し込ま
れている充電済みの電源部と交換することになるが、そ
の充電ソケット19から抜き出した電源部がどの程度充
電されているかがわからない。
Description of another embodiment (Fig. 8) In the embodiment described above, when the power supply part 1a from the input vent 1 is exhausted, it is replaced with a charged power supply part inserted into the charging socket 19 of the main body of the device. However, it is not known to what extent the power supply unit pulled out from the charging socket 19 is charged.

そこで、本第2の実施例では、充電経過時間を表示する
ことにより、どの程度充電がなされているかを判別でき
る様にした。
Therefore, in the second embodiment, by displaying the elapsed charging time, it is possible to determine how much charging has been done.

本第2の実施例における電源部1aの充電機構を第8図
に従って説明する。
The charging mechanism of the power supply section 1a in the second embodiment will be explained with reference to FIG.

装置本体からは入力ペン1の電源部1aを充電ソケット
19に接続していないとき、充電ソケット19の略中夫
に位置する突起部74は、不図示のバネの作用により、
破線で示す位置にある。そして、電源部1aを充電ソケ
ット19に接続すると、その電源部1aの下面でもって
突起部74は図示の如く、押下されることになる。
When the power supply section 1a of the input pen 1 is not connected to the charging socket 19 from the main body of the device, the protrusion 74 located approximately at the center of the charging socket 19 is activated by a spring (not shown).
It is located at the position indicated by the dashed line. When the power supply section 1a is connected to the charging socket 19, the protrusion 74 is pressed down by the lower surface of the power supply section 1a, as shown in the figure.

このとき、突起部74の押下により、タイマ70がリセ
ットされてその時間を計時すると共に、表示部71にも
電源が供給され、その計時値が表示されることになる。
At this time, by pressing the protrusion 74, the timer 70 is reset to measure the time, and power is also supplied to the display section 71, so that the measured value is displayed.

従って、オペレータは電源部が接続されている充電ソケ
ットに隣接する表示部を見れば、どの電源部がどれだけ
、更には、どの電源部から使用すれば良いかが一目瞭然
となる。
Therefore, by looking at the display section adjacent to the charging socket to which the power supply section is connected, the operator can clearly see at a glance which power supply section and how much, and furthermore, which power supply section to use.

尚、この場合、個々の電源部が使用可であるか不可であ
るかがわかればよいから、表示部71の様な機構ではな
く、2種類(例えば赤と青)のしEDを設け、これらを
点灯させて充電状態を報知しても良い、これによれば、
低コストで上述した効果を達成できる。
In this case, since it is only necessary to know whether each power supply unit is usable or not, two types of LEDs (for example, red and blue) are provided instead of a mechanism like the display unit 71, and these According to this, the charging status may be notified by lighting the battery.
The above effects can be achieved at low cost.

以上、説明した様に実施例によれば、入力ベン本体とそ
の本体の動作電源部とを各々の接続端子でもって接続す
るので、電源の消耗による電源部の交換が非常に簡単に
行うことが可能となる。
As explained above, according to the embodiment, since the input vent main body and the operating power supply section of the main body are connected through respective connection terminals, it is very easy to replace the power supply section due to consumption of the power supply. It becomes possible.

また、装置本体にこの充電池からなる電源部を複数個充
電可能なソケット群を設けることにより、同時に複数個
の電源部の充電が行える。換言すれば、入力ペンに接続
する電源部をローティジョンさせて使用することにより
、未充電のために使用不能になるという事態を回避する
ことが可能となる。
Further, by providing a socket group capable of charging a plurality of power supply units each consisting of a rechargeable battery in the main body of the apparatus, a plurality of power supply units can be charged at the same time. In other words, by rotating and using the power supply unit connected to the input pen, it is possible to avoid a situation where the input pen becomes unusable due to being uncharged.

更には、このとき、各々の充電ソケットに充電時間を報
知する手段を設けることにより、未充電の電源部を過っ
て入力ペンに接続することがなくなる。
Furthermore, at this time, by providing means for notifying the charging time to each charging socket, it is possible to prevent an uncharged power supply section from being mistakenly connected to the input pen.

尚、実施例では、座標入力方式を入力ペンから発生する
振動の伝達時間を計測することで、その入力ペンの位置
を検出する場合を説明したが、他の座標入力方式であっ
ても全く構わない、要は、座標入力に係るコードレスの
入力ペンがその動作電源を要するものであれば良いから
である。
In the embodiment, the coordinate input method is described in which the position of the input pen is detected by measuring the transmission time of vibration generated from the input pen, but other coordinate input methods may be used. No, the point is that the cordless input pen for inputting coordinates may be of any type as long as it requires an operating power source.

[発明の効果] 以上、説明した様に本発明によれば、コードレスの入力
ペンの電源交換が非常に簡単に行うことが可能となる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, it is possible to very easily replace the power supply of a cordless input pen.

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

第1図は実施例における座標入力装置のブロック構成図
、 第2図は実施例における入力ペンの構造を示す図、 第3図は実施例における入力ペンの電源部の充電の様子
を説明するための図、 第4図は実施例における演算制御回路11の構成を示す
図、 第5図は入力ペンから振動センサまでの距離検出の説明
のためのタイミングチャート、第6図は実施例における
信号波形検出回路の構成の一部を示す図、 第7図は座標位置算出を説明するための図、第8図は他
の実施例における入力ペンの電源部の充電の概要を説明
するための図である。 図中、1・・・入力ペン、1a・・・入力ペンの電源部
、2・・・振動伝達板、3a〜3C・・・振動センサ、
4・・・反射防止材、5・・・デイスプレィ、6・・・
デイスプレィ駆動回路、7・・・信号波形検出回路、8
・・・スタート信号検出回路、9・・・受光部、11・
・・演算制御回路、19・・・充電ソケット、20・・
・ホーン部、21・・・振動子、22・・・スタート信
号発生回路、23・・・LED、25・・・駆動回路、
26・・・充電池、27・・・プラグ、28・・・ソケ
ット、41・・・マイクロコンピュータ、43・・・タ
イマ、44a〜44c・・・ラッチ回路、45・・・検
出信号入力ボート、46・・・判定回路、47・・・I
10ボートである。 特許出願人  キャノン株式会社 第2図 第4図 簸5図 第6図 第7図 第8図
Fig. 1 is a block diagram of the coordinate input device in the embodiment, Fig. 2 is a diagram showing the structure of the input pen in the embodiment, and Fig. 3 is for explaining the state of charging of the power supply section of the input pen in the embodiment. , FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the arithmetic control circuit 11 in the embodiment, FIG. 5 is a timing chart for explaining distance detection from the input pen to the vibration sensor, and FIG. 6 is a signal waveform in the embodiment. FIG. 7 is a diagram showing a part of the configuration of the detection circuit, FIG. 7 is a diagram for explaining coordinate position calculation, and FIG. 8 is a diagram for explaining an overview of charging the power supply section of the input pen in another embodiment. be. In the figure, 1... input pen, 1a... power supply section of input pen, 2... vibration transmission plate, 3a to 3C... vibration sensor,
4...Anti-reflective material, 5...Display, 6...
Display drive circuit, 7... Signal waveform detection circuit, 8
...Start signal detection circuit, 9...Light receiving section, 11.
...Arithmetic control circuit, 19...Charging socket, 20...
・Horn part, 21... Vibrator, 22... Start signal generation circuit, 23... LED, 25... Drive circuit,
26... Rechargeable battery, 27... Plug, 28... Socket, 41... Microcomputer, 43... Timer, 44a to 44c... Latch circuit, 45... Detection signal input board, 46... Judgment circuit, 47... I
There are 10 boats. Patent applicant: Canon Co., Ltd. Figure 2 Figure 4 Figure 5 Figure 6 Figure 7 Figure 8

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 座標入力装置に用いられるコードレスの座標入力ペンに
おいて、ペン本体と該ペン本体の電源部とを電気的に接
続させると共に、各々が物理的に一体的に接続させるた
めの接続端子を備えることを特徴とする座標入力ペン
A cordless coordinate input pen used in a coordinate input device is characterized by having a connection terminal for electrically connecting a pen body and a power supply section of the pen body, and for physically connecting each of them integrally. Coordinate input pen
JP63277489A 1988-11-04 1988-11-04 Coordinate input pen Pending JPH02125320A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100386327B1 (en) * 1994-08-05 2003-08-21 주식회사 하이닉스반도체 Compensation of stylus signals in digitizing tablet

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100386327B1 (en) * 1994-08-05 2003-08-21 주식회사 하이닉스반도체 Compensation of stylus signals in digitizing tablet

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