JPH0460246B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0460246B2
JPH0460246B2 JP61123710A JP12371086A JPH0460246B2 JP H0460246 B2 JPH0460246 B2 JP H0460246B2 JP 61123710 A JP61123710 A JP 61123710A JP 12371086 A JP12371086 A JP 12371086A JP H0460246 B2 JPH0460246 B2 JP H0460246B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pulse
group
vibration
time
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP61123710A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS62281023A (en
Inventor
Juichiro Yoshimura
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP61123710A priority Critical patent/JPS62281023A/en
Publication of JPS62281023A publication Critical patent/JPS62281023A/en
Publication of JPH0460246B2 publication Critical patent/JPH0460246B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)

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に関し、特に弾性波の遅
延時間を計時することにより、その座標入力盤上
の弾性波発生の位置座標を求める座標入力装置に
関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a coordinate input device, and in particular, a coordinate input device that calculates the position coordinates of elastic wave generation on the coordinate input panel by measuring the delay time of elastic waves. It is related to the device.

[従来の技術] 従来のこの種の装置では、増幅演算回路からス
タート信号がパルス発生器に出され、これに応じ
てパルス発生器はパルス電気信号を発生する。こ
のパルス信号により駆動され、圧電素子により発
生した振動をホーンを通して振動伝播体に板波弾
性波として伝播させ、これをセンサー用の圧電素
子により圧電電圧として検出し、前記スタート信
号を同期させて前記振動伝播に要した遅延時間を
繰り返し計時することにより、振動発振源の位置
座標を検出するものであつた。尚、このとき伝播
振動を検出する際には検出波形であるパルス群中
の最大のピークレベルのパルスを検出することに
より計時していた。
[Prior Art] In a conventional device of this kind, a start signal is sent from an amplification calculation circuit to a pulse generator, and the pulse generator generates a pulsed electric signal in response to the start signal. Driven by this pulse signal, the vibration generated by the piezoelectric element is propagated through the horn to the vibration propagation body as a plate wave elastic wave, which is detected as a piezoelectric voltage by the piezoelectric element for sensor, and the start signal is synchronized to By repeatedly measuring the delay time required for vibration propagation, the position coordinates of the vibration oscillation source were detected. Incidentally, when detecting the propagating vibration at this time, time was measured by detecting the pulse with the maximum peak level in the pulse group, which is the detected waveform.

[発明が解決しようとする問題点] しかし、伝播する弾性波は波板なので分散の影
響で群速度と位相速度が異なる為、上記検出方法
では位相速度波長で最大1波長分の誤差が生じる
ことは避けられなかつた。
[Problems to be solved by the invention] However, since the propagating elastic wave is a corrugated plate, the group velocity and phase velocity differ due to the influence of dispersion, so the above detection method causes an error of up to one wavelength in the phase velocity wavelength. was unavoidable.

本発明は上記従来技術に鑑みなされたものであ
り、検出信号であるパルス群の包路線の最大値を
求めることにより、計時した遅延時間値を補正を
施すことによつてより高分解能の座標入力装置を
提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned prior art, and by calculating the maximum value of the envelope of a group of pulses that are detection signals, it is possible to input coordinates with higher resolution by correcting the timed delay time value. The purpose is to provide equipment.

[問題点を解決するための手段] この問題を解決するための一手段として本発明
は以下の様な構成からなる。
[Means for solving the problem] As a means for solving this problem, the present invention has the following configuration.

すなわち、振動伝播体上の所望の位置に接触す
ることで前記振動伝播体に弾性波を伝播する振動
入力手段と、前記振動伝播体の所定の位置に設け
られ、当該振動伝播体を伝播する弾性波を受信
し、パルス信号群に変換する受信手段と、該受信
手段により変換されたパルス信号群に基いて、当
該パルス信号群の最大振幅のパルス信号が受信さ
れるまでの時間値を計時する計時手段と、前記受
信手段により変換されたパルス信号群についての
群速度波形のピークの位置を算出し、得られたピ
ークの位置で前記計時手段によつて得られた時間
値を補正する補正手段とを備える。
That is, a vibration input means that propagates an elastic wave to the vibration propagation body by contacting a desired position on the vibration propagation body, and an elastic input means that is provided at a predetermined position of the vibration propagation body and propagates through the vibration propagation body. a receiving means for receiving a wave and converting it into a pulse signal group, and based on the pulse signal group converted by the receiving means, measuring a time value until a pulse signal with the maximum amplitude of the pulse signal group is received. a timer; and a correction means for calculating the peak position of the group velocity waveform for the pulse signal group converted by the receiving means and correcting the time value obtained by the timer using the obtained peak position. Equipped with.

[作 用] かかる本発明の構成において、位置指定手段に
より指定された位置から伝播する弾性波を受信手
段により受信されるまでの時間値を計時手段によ
り計時し、受信手段により発生した電気信号のパ
ルス群の包絡線のピーク位置を算出手段により算
出し、この算出結果でもつて計時手段で計時され
た時間値を補正手段により補正することによつて
位置指定手段の座標位置を求めることになる。
[Function] In the configuration of the present invention, the time value until the receiving means receives the elastic wave propagating from the position designated by the position specifying means is measured by the time measuring means, and the electric signal generated by the receiving means is measured. The calculation means calculates the peak position of the envelope of the pulse group, and the correction means corrects the time value measured by the clock means using this calculation result, thereby determining the coordinate position of the position specifying means.

[実施例] 以下、添付図面に従つて本発明に係る実施例を
詳細に説明する。
[Examples] Examples according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

第1図は本実施例の座標入力装置の構成図であ
る。
FIG. 1 is a block diagram of the coordinate input device of this embodiment.

図中、1は振動ペンであり、パルス発生器10
よりの信号でもつて振動する圧電素子2及びその
振動を増幅するホーン3により構成される。4は
タブレツト型の信号入力板であり、5は振動伝播
体である。6はホーン3と振動伝播体5との接触
点である。また7a〜7cは振動検出用の圧電素
子であり弾性波を電気信号に変換する。8はリー
ド線、9は弾性波の反射防止用の振動吸収材、1
1はパルス信号発生器10にパルス信号の発生指
示し、リード線8からの電気信号を受信する増幅
演算回路である。12は本装置全体を制御する制
御部であり、内部には計時された時間値でもつて
接地点6の座標位置を算出するプログラムと後述
する第6図のフローチヤートの動作処理のプログ
ラムが格納されているメモリ12aを備えてい
る。
In the figure, 1 is a vibrating pen, and a pulse generator 10
It is composed of a piezoelectric element 2 that vibrates even with a signal from the center, and a horn 3 that amplifies the vibration. 4 is a tablet-type signal input board, and 5 is a vibration propagator. 6 is a contact point between the horn 3 and the vibration propagation body 5. Further, 7a to 7c are piezoelectric elements for vibration detection, which convert elastic waves into electrical signals. 8 is a lead wire, 9 is a vibration absorbing material for preventing reflection of elastic waves, 1
Reference numeral 1 denotes an amplification calculation circuit that instructs the pulse signal generator 10 to generate a pulse signal and receives an electric signal from the lead wire 8. Reference numeral 12 denotes a control unit that controls the entire device, and stores therein a program for calculating the coordinate position of the grounding point 6 based on the measured time value and a program for operating the flowchart shown in FIG. 6, which will be described later. A memory 12a is provided.

上述した構成に於ける動作を説明すると、先ず
増幅演算回路11からスタート信号がパルス発生
器10に出力され、これに応じてパルス発生器1
0はパルス電気信号を発生する。この周波数は高
くなるほど分解能は増すが、減衰率も増すという
点で、300〜500KHzが妥当である。この電気信号
を受けて振動ペン1の圧電素子2はその振動数で
もつて伸縮(振動)する。この振動はホーン3に
より拡大され、接触点6において振動伝播体5に
振動が伝わり板波弾性波として伝播することにな
る。尚、振動伝播体5の素材はガラス・アクリル
等の透明な板が考えられる。さて伝播した板波弾
性波は振動検出用に設けられた3箇所の圧電素子
7a〜7cで圧電電圧として検出され(この弾性
波検出処理は後述する。)、リード線8を介して増
幅演算回路11に送られる。またこのとき、増幅
演算回路から発生したスタート信号と同期させて
振動伝播に要した遅延時間をそれぞれ検出する。
以上の動作を例えば1秒間に50〜150回繰り返し
行い、得られた3箇所の振動検出用圧電素子7に
おける遅延時間を用いて振動ペン1の接触点6の
位置座標を計算するわけである。
To explain the operation in the above-mentioned configuration, first, a start signal is output from the amplification calculation circuit 11 to the pulse generator 10, and in response to this, the pulse generator 1
0 generates a pulsed electrical signal. As this frequency increases, the resolution increases, but the attenuation rate also increases, so 300 to 500 KHz is appropriate. In response to this electrical signal, the piezoelectric element 2 of the vibrating pen 1 expands and contracts (vibrates) at that frequency. This vibration is amplified by the horn 3, and the vibration is transmitted to the vibration propagation body 5 at the contact point 6, where it propagates as a plate wave elastic wave. Note that the material of the vibration propagation body 5 may be a transparent plate such as glass or acrylic. Now, the propagated plate wave elastic wave is detected as a piezoelectric voltage by three piezoelectric elements 7a to 7c provided for vibration detection (this elastic wave detection process will be described later), and is transmitted to an amplification calculation circuit via a lead wire 8. Sent to 11. At this time, the delay time required for vibration propagation is detected in synchronization with the start signal generated from the amplification calculation circuit.
The above operation is repeated, for example, 50 to 150 times per second, and the position coordinates of the contact point 6 of the vibrating pen 1 are calculated using the delay times obtained at the three vibration detection piezoelectric elements 7.

尚、この計算方法を以下に示す。 The calculation method is shown below.

第2図に示すように振動ペン1の位置座標を
(x,y)とし、3つの振動検出用の圧電素子7
a〜7cのそれぞれの座標Pa〜Pcを Pa(x1,y1)=(0,0) Pb(x2,y2)=(x2,0) Pc(x3,y3)=(0,y3) とすると、振動ペン1の位置座標(x,y)は次
式の様にして求められる。
As shown in FIG. 2, the position coordinates of the vibrating pen 1 are (x, y), and three piezoelectric elements 7 for vibration detection are used.
The respective coordinates Pa to Pc of a to 7c are Pa (x 1 , y 1 ) = (0, 0) Pb (x 2 , y 2 ) = (x 2 , 0) Pc (x 3 , y 3 ) = ( 0, y 3 ), the position coordinates (x, y) of the vibrating pen 1 can be obtained as shown in the following equation.

x=x2/2+v2/2・x2・(t1+t2)・(t1−t2) y=y3/2+v2/2・y3・(t1+t3)・(t1−t3) 但し、 t1〜t3:弾性波の伝播時間 v:弾性波の伝播速度 以上の計算を、増幅演算回路11で行なうこと
により振動ペン1の位置座標が得られるわけであ
る。
x=x 2 /2+v 2 /2・x 2・(t1+t2)・(t1−t2) y=y 3 /2+v 2 /2・y 3・(t1+t3)・(t1−t3) However, t 1 ~ t 3 : Propagation time of elastic wave v: Propagation velocity of elastic wave By performing the above calculations in the amplification calculation circuit 11, the position coordinates of the vibrating pen 1 can be obtained.

尚、振動伝播体5中の振動が振動吸収材9に到
達すると、弾性波はここで振動が減衰する。この
振動吸収材9の材質として本実施例では、減衰率
が大きく且つガラスとの固有音響インピーダンス
との整合の為シリコンゴムに金属粉を混入したも
のを用いるものとして説明するがこれに限定され
るものではない。また振動伝播体5の板厚である
が、これは0.3〜2.0mmが妥当である。というのは
板圧が薄くなるほど伝播及び検出される弾性波の
振幅は大きくなるが、材料強度が落るためであ
る。
Note that when the vibration in the vibration propagation body 5 reaches the vibration absorbing material 9, the vibration of the elastic wave is attenuated here. In this embodiment, the vibration absorbing material 9 is made of silicone rubber mixed with metal powder in order to have a large attenuation rate and match the natural acoustic impedance with glass, but the material is not limited to this. It's not a thing. Furthermore, regarding the plate thickness of the vibration propagation body 5, it is appropriate that the thickness be 0.3 to 2.0 mm. This is because as the plate thickness decreases, the amplitude of the propagated and detected elastic waves increases, but the strength of the material decreases.

以上の座標入力装置における振動の信号波形の
検出方法について説明する。
A method for detecting a vibration signal waveform in the above coordinate input device will be described.

第3図は弾性波の伝播距離と伝播時間及び信号
波形との関係を示す図であり、振動ペン1が「A
状態」における検出用の例えば圧電素子7aによ
つて電気信号に変換された波形は「A′」となる。
このとき、スタート信号発生時(C点)から弾性
波の伝播距離xAに対応する遅延時間を示すのがtA
である。そこで振動ペン1を「B状態」に移動す
ると、伝播距離がxBになるので検出信号は「B´」
になり遅延時間はtBとなる。
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the propagation distance, propagation time, and signal waveform of elastic waves.
The waveform converted into an electrical signal by, for example, the piezoelectric element 7a for detection in the "state" is "A'".
At this time, t A indicates the delay time corresponding to the propagation distance x A of the elastic wave from the time the start signal is generated (point C).
It is. Therefore, when the vibrating pen 1 is moved to "B state", the propagation distance becomes x B , so the detection signal becomes "B'"
and the delay time becomes t B.

ここで問題となるのは、この第3図に示す様に
検出振動波形が「A′」,「B′」とでは位相が違う
ことがあるということである。この場合に従来で
は最大ピークレベルのパルスを検出した時点を弾
性波検出時としていたため、検出信号「A′」の
場合には問題がないが、検出信号「B′」のとき
にはtB′分の時間誤差が生じてしまうことになる。
この位相の相違は板波弾性波には分散性がある
為、パルス駆動を行なう場合に検出信号波形にお
ける群速度と位相速度が異なるために起こるもの
である。これは振動伝播体を伝播する弾性波には
板波(ラム波)があり、本実施例では板の表面に
触れても表面波の様に振幅が大幅に減少しないと
いう点で板波弾性波が伝播を採用したために、検
出信号波形の群速度に対応する理想検出点とパル
ス群中の最大パルスのレベルを検出した時点では
位相速度波長で最大1波長分の誤差が生じること
によつて生ずるものである。
The problem here is that the detected vibration waveforms "A'" and "B'" may have different phases, as shown in FIG. In this case, in the past, the time when the pulse with the maximum peak level was detected was taken as the time of elastic wave detection, so there is no problem in the case of the detection signal "A'", but in the case of the detection signal "B'", the time of t B ' minute is detected. This will result in a time error.
This difference in phase occurs because the plate wave acoustic wave has dispersion, so when pulse driving is performed, the group velocity and phase velocity in the detection signal waveform are different. There is a plate wave (Lamb wave) in the elastic wave that propagates in a vibration propagation body, and in this example, the plate wave acoustic wave is used in that the amplitude does not decrease significantly like a surface wave even if it touches the surface of the plate. This is caused by a maximum of one wavelength error in the phase velocity wavelength when the ideal detection point corresponding to the group velocity of the detection signal waveform and the maximum pulse level in the pulse group are detected because propagation is adopted. It is something.

この時間誤差を補正するために本実施例ではパ
ルス群中の最大ピークレベルのパルス信号の直後
にあるパルス信号のピークレベルを闘値として、
最大ピークレベルのパルス信号と比較することに
より発生するパルス幅でもつて連続的にその時間
誤差を補正することになる。その補正処理手段と
その原理を以下に説明する。
In order to correct this time error, in this embodiment, the peak level of the pulse signal immediately after the pulse signal with the maximum peak level in the pulse group is set as the threshold value.
By comparing the pulse signal with the maximum peak level, the time error of the generated pulse width is continuously corrected. The correction processing means and its principle will be explained below.

第4図は検出信号波形における伝播距離と伝播
時間の関係である。vGは群速度に対応する直線
で、a〜eは位相速度に対応する直線である。こ
の直線の傾きは1/v(vは伝播速度を示す)で
ある。従つて、この図からわかるように群速度よ
り位相速度の方が遅いことがわかる。尚、伝播距
離において、λPは位相速度の1波長、1/fは位
相速度の1周期(f:駆動周波数)である。第4
図において、伝播距離でxA移動(→)すれ
ば群速度の中の位相は元に戻ることがわかる。
FIG. 4 shows the relationship between propagation distance and propagation time in the detection signal waveform. v G is a straight line corresponding to group velocity, and a to e are straight lines corresponding to phase velocity. The slope of this straight line is 1/v (v indicates the propagation velocity). Therefore, as can be seen from this figure, the phase velocity is slower than the group velocity. In addition, in the propagation distance, λ P is one wavelength of the phase velocity, and 1/f is one period of the phase velocity (f: driving frequency). Fourth
In the figure, you can see that if you move x A (→) over the propagation distance, the phase in the group velocity will return to its original state.

ここで xA=vP・vG/f・(vG−vP)(vP:位相速度
) である。
Here, x A =v P ·v G /f·(v G −v P ) (v P : phase velocity).

よつて、第4図の地点と地点においては同
位相である。よつて、地点においては伝播時間
でhだけ補正してやれば、群速度vGにおける伝播
速度と一致することになる。
Therefore, the points in FIG. 4 and the points in FIG. 4 are in the same phase. Therefore, if the propagation time is corrected by h at the point, the propagation velocity will match the propagation velocity at the group velocity v G.

以上に基づいて、信号波形の検出における補正
の内容を以下に説明する。
Based on the above, the details of correction in signal waveform detection will be explained below.

第5図a〜eは検出信号波形の典型的なパター
ン図である。本実施例においては、群速度より位
相速度が遅いので、伝播距離が大きくなると、つ
まり第3図で「A状態」から「B状態」へ移動す
ると第5図aから第5図eに示す波形に検出信号
波形が連続的に変化することになる。
FIGS. 5a to 5e are typical pattern diagrams of detection signal waveforms. In this example, since the phase velocity is slower than the group velocity, when the propagation distance increases, that is, when moving from "state A" to "state B" in FIG. 3, the waveforms shown in FIGS. 5a to 5e are formed. The detection signal waveform changes continuously.

ここで、検出信号波形をローパスフイルターに
通して包絡線とし、これを微分し、このゼロ交さ
点より位相速度波形ピークの最大値を検出する。
このままでは、前述した通り最大一波長分のずれ
が生じる。そこで、この最大値をホールドすると
同時に、最大値の次のピークを検出しこのレベル
を闘値とし、第5図a〜eのようにこれを横切る
最大波形の切片の時間領域に相当するパルス幅
“Z”のパルス信号を発生させる。この様にする
とパルス幅“Z”は第5図aから第5図eの様に
位相のずれに対応して連続的に増減し、一波長ず
れたところで、また、0に戻ることになる。この
連続的に変化するパルス幅Zを検出し、これを、
そのつどピークの最大値における点に補正するこ
とにより、この信号波形の検出点は、群速度vG
おける伝播時間と一致させることが可能となるわ
けである。
Here, the detection signal waveform is passed through a low-pass filter to form an envelope, which is differentiated, and the maximum value of the phase velocity waveform peak is detected from this zero crossing point.
If this continues, a maximum deviation of one wavelength will occur as described above. Therefore, while holding this maximum value, the next peak of the maximum value is detected and this level is set as the threshold value, and the pulse width corresponding to the time domain of the intercept of the maximum waveform that crosses this level as shown in Fig. 5 a to e. Generates a “Z” pulse signal. In this way, the pulse width "Z" increases or decreases continuously in response to the phase shift, as shown in FIGS. 5a to 5e, and returns to 0 after one wavelength shift. This continuously changing pulse width Z is detected and converted into
By correcting each time to the point at the maximum value of the peak, the detection point of this signal waveform can be made to coincide with the propagation time at the group velocity v G.

従つて、このパルス幅“Z”を検出することに
よりパルス群の包絡線の位置を連続的に求められ
ることになる。
Therefore, by detecting this pulse width "Z", the position of the envelope of the pulse group can be continuously determined.

即ち、パルス群中の最大ピークレベルのパルス
を検出するまでに要した時間を“t”としたとき
に、その最大ピークレベルのパルス位置とそのパ
ルス群の包絡線のピーク位置との差分に相当する
時間値を、“t”に加減することによりパルス群
の包絡線のピークを検出した時間でもつて振動ペ
ン1の位置座標を算出することが可能となるわけ
である。
In other words, when the time required to detect the pulse with the maximum peak level in the pulse group is "t", it corresponds to the difference between the pulse position of the maximum peak level and the peak position of the envelope of the pulse group. By adding or subtracting the time value to "t", it becomes possible to calculate the position coordinates of the vibrating pen 1 even at the time when the peak of the envelope of the pulse group is detected.

尚、補正された時間を“T”とし、パルス幅
“Z”に対応する時間補正値をP(Z)としたときの
関係を以下に示す。
The relationship when the corrected time is "T" and the time correction value corresponding to the pulse width "Z" is P(Z) is shown below.

T=t+P(Z) また、このP(Z)は第5図aに示すパルス群中に
おけるパルス50を闘値としたときのパルス幅を
Z0としたとき、このZ0が最大値となるから、0<
Z<Z0の関係がある。
T=t+P(Z) Also, this P(Z) is the pulse width when pulse 50 in the pulse group shown in Figure 5a is taken as the threshold.
When Z 0 , this Z 0 becomes the maximum value, so 0<
There is a relationship of Z<Z 0 .

よつて、 P(Z)=−1/f×Z/Z0 ここで、1/fは位相速度の1周期である。 Therefore, P(Z)=-1/f×Z/Z 0 where 1/f is one period of the phase velocity.

従つて0≦Z/Z0<1となり、位相速度の1波長 内で時間値に補正ができることなる。 Therefore, 0≦Z/Z 0 <1, and the time value can be corrected within one wavelength of the phase velocity.

尚、このZ0は予め測定されていて、インプツト
されているものとする。
It is assumed that this Z 0 has been measured and input in advance.

次に第6図のフローチヤートに従つて時間値の
補正処理を説明する。尚、以下の説明でf(n)はパ
ルス群の各パルスのピークレベルを表わす。
Next, the time value correction process will be explained according to the flowchart of FIG. In the following explanation, f(n) represents the peak level of each pulse of the pulse group.

先ず、ステツプS1で初期値としてnに“1”
を代入し、ステツプS2でf(n)を読み込む。次い
でステツプS3でnをインクリメントし、次のス
テツプS4でf(n)を読み込み、先に読み込んだf
(n−1)とf(n)とを比較する(ステツプS5)。
この判別でf(n)がf(n−1)よりも大きい時に
は、ステツプS3に戻ることになる。従つて、こ
のステツプS3からステツプS5まではパルス群
中の最大ピークレベルのパルスを求めていること
になる。さて、ステツプS5の判別で、f(n)がf
(n−1)より小さいと判断した時、ステツプS
6に移り、f(n)を闘値としてn−1番目のパルス
の切片Zを求める。次にステツプS7でf(n−
1)の検出点に補正−1/f×Z/Z0を加える。
次にステツプS8で補正された時間値を基に先に
説明した式でもつて振動ペン1の位置座標を求め
出力する(ステツプS8)。
First, in step S1, n is set to "1" as an initial value.
and read f(n) in step S2. Next, in step S3, n is incremented, and in the next step S4, f(n) is read, and the previously read f
(n-1) and f(n) are compared (step S5).
If f(n) is larger than f(n-1) in this determination, the process returns to step S3. Therefore, from step S3 to step S5, the pulse with the maximum peak level in the pulse group is determined. Now, in the determination at step S5, f(n) is f
(n-1), step S
6, find the intercept Z of the n-1th pulse using f(n) as the threshold value. Next, in step S7, f(n-
Add correction -1/f x Z/Z 0 to the detection point in 1).
Next, based on the time value corrected in step S8, the position coordinates of the vibrating pen 1 are determined and output using the formula described above (step S8).

以上説明した如く本実施例は、パルス幅“Z”
の検出するために最大ピークレベルの直後のパル
スのピークレベルを闘値としたが、これに限定さ
れるものではない。
As explained above, in this embodiment, the pulse width “Z”
Although the peak level of the pulse immediately after the maximum peak level was used as the threshold value for detection, the present invention is not limited to this.

例えば第7図に示す様に、パルス群中の最大ピ
ークレベルから3つ目までのピークをホールド
し、この最大値から3番目のピークのレベルを闘
値として、これを横切る前の2つの波形の切片の
時間領域に相当するパルス幅のパルス信号を発生
させ、その2つのパルス幅(Z1,Z2)の比を検出
することによつても同様の効果を得ることができ
る。
For example, as shown in Figure 7, hold the third peak from the maximum peak level in the pulse group, set the level of the third peak from this maximum value as the threshold, and compare the two waveforms before crossing this. A similar effect can also be obtained by generating a pulse signal with a pulse width corresponding to the time domain of the intercept of , and detecting the ratio of the two pulse widths (Z 1 , Z 2 ).

このときには補正時間値P(Z1,Z2)は以下の
様になる。
In this case, the corrected time value P(Z 1 , Z 2 ) is as follows.

P(Z1,Z2)=−1/f×Z2/Z1 尚、この比も、第6図の様に位相のずれに対応
して連続的に増加し、1波長ずれたところで、ま
た、元に戻る。この連続的に変化するパルス幅
Z1,Z2を検出し、これを、そのつどピークの最大
値における点に補正することにより、この信号波
形の検出点は、群速度vGにおける伝播時間と一致
するわけである。
P(Z 1 , Z 2 )=-1/f×Z 2 /Z 1 As shown in Figure 6, this ratio also increases continuously in response to the phase shift, and when the shift is one wavelength, Also, go back. This continuously changing pulse width
By detecting Z 1 and Z 2 and correcting them each time to the point at the maximum value of the peak, the detection point of this signal waveform coincides with the propagation time at the group velocity v G.

尚、本実施例においては、前記検出信号波形の
正のピークのみで検出したが、絶対値のピークつ
まり波形の下半分を上に折り返した形で検出すれ
ば、前記分解能は2倍になる。
In this embodiment, only the positive peak of the detection signal waveform is detected, but if the peak of the absolute value, that is, the lower half of the waveform is detected by folding upward, the resolution can be doubled.

また、本実施例において、補正に用いる波形の
数をさらに増せば、さらに高精度で高分解能な検
出方式となる。
Further, in this embodiment, if the number of waveforms used for correction is further increased, a detection method with even higher accuracy and higher resolution can be obtained.

以上説明した様に本実施例によれば、検出信号
であるパルス群中の最大ピークレベルを検出する
までの時間値に、パルス群の包絡線の最大の位置
と、パルス群中の最大ピークレベルのピーク位置
との差分に対応する時間を補正することにより、
より高分解能に座標を算出することができる様に
なる。
As explained above, according to this embodiment, the maximum position of the envelope of the pulse group and the maximum peak level of the pulse group are determined by the time value until the maximum peak level in the pulse group, which is the detection signal, is detected. By correcting the time corresponding to the difference from the peak position of
It becomes possible to calculate coordinates with higher resolution.

さらに、実施例における検出方式では、断片的
な補正ではなく、連続的な補正が行なえるという
効果がある。
Furthermore, the detection method in the embodiment has the advantage that continuous correction can be performed instead of piecemeal correction.

また、閾値を横切る2つの波形の切片の時間領
域の比をとる検出方式においては、筆圧等による
検出波形信号の振幅の変動の影響を受けない位置
座標検出を可能にした。
Furthermore, in the detection method that takes the ratio of the time domain of two waveform intercepts that cross a threshold, it is possible to detect position coordinates that are not affected by fluctuations in the amplitude of the detected waveform signal due to pen pressure or the like.

[発明の効果] 以上説明した様に本発明によれば、検出信号で
あるパルス群中の最大ピークレベルを検出するま
での時間値に、パルス群の包絡線の最大の位置
と、パルス群中の最大ピークレベルのピーク位置
との差分に対応する時間を補正することにより、
より高分解能に座標を算出することができる様に
なる。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, the time value until the maximum peak level in the pulse group which is the detection signal is detected is determined by the maximum position of the envelope of the pulse group and the maximum peak level in the pulse group. By correcting the time corresponding to the difference between the maximum peak level and the peak position,
It becomes possible to calculate coordinates with higher resolution.

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

第1図は、本実施例の座標入力装置を示す概略
構成図、第2図は入力ペンと各受信用の圧電素子
までの遅延時間を示す図、第3図は弾性波の伝播
距離と伝播時間及び信号波形との関係を示す図、
第4図は検出信号波形における伝播距離と伝播時
間の関係を示す図、第5図a〜eは検出信号波形
のパターン図である。第6図は本実施例にかかる
時間値の補正の処理を示すフローチヤート、第7
図a〜eは他の実施例の検出信号波形のパターン
図である。 図中、1……振動ペン、2……圧電素子、3…
…ホーン、4……信号入力板、5……振動伝播
体、6……接触点、7a〜7c……振動検出用の圧
電素子、8……リード線、9……振動吸収材、1
0……パルス信号発生器、11……増幅演算回
路、12……制御部、12a……メモリである。
Figure 1 is a schematic configuration diagram showing the coordinate input device of this embodiment, Figure 2 is a diagram showing the delay time between the input pen and each receiving piezoelectric element, and Figure 3 is the propagation distance and propagation of elastic waves. A diagram showing the relationship between time and signal waveform,
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between propagation distance and propagation time in the detection signal waveform, and FIGS. 5a to 5e are pattern diagrams of the detection signal waveform. FIG. 6 is a flowchart showing the time value correction process according to this embodiment;
Figures a to e are pattern diagrams of detection signal waveforms of other embodiments. In the figure, 1... vibrating pen, 2... piezoelectric element, 3...
... Horn, 4 ... Signal input board, 5 ... Vibration propagation body, 6 ... Contact point, 7a to 7c ... Piezoelectric element for vibration detection, 8 ... Lead wire, 9 ... Vibration absorbing material, 1
0...Pulse signal generator, 11...Amplification calculation circuit, 12...Control unit, 12a...Memory.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 振動伝播体上の所望の位置に接触することで
前記振動伝播体に弾性波を伝播する振動入力手段
と、 前記振動伝播体の所定の位置に設けられ、当接
振動伝播体を伝播する弾性波を受信し、パルス信
号群に変換する受信手段と、 該受信手段により変換されたパルス信号群に基
づいて、当該パルス信号群の最大振幅のパルス信
号が受信されるまでの時間値を計時する計時手段
と、 前記受信手段により変換されたパルス信号群に
ついての群速度波形のピークの位置を算出し、得
られたピークの位置で前記計時手段によつて得ら
れた時間値を補正する補正手段とを備え、 該補正手段により補正された時間値に基いて前
記振動入力手段の前記振動伝播体上の接触位置の
座標を求めることを特徴とする座標入力装置。 2 前記補正手段は、前記受信手段によつて受信
されたパルス信号群中の最大振幅パルス信号に前
後する1つのパルス信号の振幅レベル値を閾値と
して、前記最大振幅パルス信号を比較して得られ
たパルス幅変調された信号により前記計時手段に
より得られた時間値を補正することを特徴とする
特許請求の範囲第1項記載の座標入力装置。
[Scope of Claims] 1. Vibration input means that propagates elastic waves to the vibration propagation body by contacting a desired position on the vibration propagation body, and a vibration input means provided at a predetermined position of the vibration propagation body, a receiving means for receiving an elastic wave propagating through a propagation medium and converting it into a group of pulse signals; and a receiving means for receiving an elastic wave propagating through a propagation medium and converting it into a group of pulse signals, based on the group of pulse signals converted by the receiving means, until a pulse signal with the maximum amplitude of the group of pulse signals is received. a timer for measuring the time value of the time value; and a timer for calculating the peak position of the group velocity waveform for the pulse signal group converted by the receiving means, and calculating the time obtained by the timer at the position of the obtained peak. A coordinate input device comprising: a correction means for correcting a value, and determining the coordinates of a contact position of the vibration input means on the vibration propagation body based on the time value corrected by the correction means. 2. The correction means compares the maximum amplitude pulse signals using, as a threshold, the amplitude level value of one pulse signal before and after the maximum amplitude pulse signal in the group of pulse signals received by the reception means. 2. The coordinate input device according to claim 1, wherein the time value obtained by the time measuring means is corrected using a pulse width modulated signal.
JP61123710A 1986-05-30 1986-05-30 Coordinate input device Granted JPS62281023A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61123710A JPS62281023A (en) 1986-05-30 1986-05-30 Coordinate input device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61123710A JPS62281023A (en) 1986-05-30 1986-05-30 Coordinate input device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS62281023A JPS62281023A (en) 1987-12-05
JPH0460246B2 true JPH0460246B2 (en) 1992-09-25

Family

ID=14867437

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61123710A Granted JPS62281023A (en) 1986-05-30 1986-05-30 Coordinate input device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS62281023A (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2915435B2 (en) * 1989-07-07 1999-07-05 キヤノン株式会社 Information processing apparatus and information processing method thereof
JP5141380B2 (en) * 2008-05-30 2013-02-13 ぺんてる株式会社 Handwriting handwriting input system

Also Published As

Publication number Publication date
JPS62281023A (en) 1987-12-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4910363A (en) Coordinates input apparatus with plural pulse train whose phases differ
US5736979A (en) Coordinate input apparatus
JP3320138B2 (en) Coordinate input device and method
JPH012124A (en) coordinate input device
US5253187A (en) Coordinate input apparatus
JPH07160408A (en) Piezoelectric sensor and coordinate input device using the same
JP3244895B2 (en) Distance measuring device, coordinate input device using the same, distance measuring method, and coordinate input method using the same
JPH0460246B2 (en)
JP3113699B2 (en) Coordinate input device
JPH0973360A (en) Coordinate input device
JPH0460247B2 (en)
JPS63136125A (en) Coordinate input device
EP0368351A2 (en) Coordinate input apparatus
JPS636619A (en) Coordinate input device
JP3428712B2 (en) Coordinate input device
JPH0580920A (en) Coordinate input device
JP3059563B2 (en) Coordinate input device and method
JPS636620A (en) Coordinate input device
JPH0562769B2 (en)
JP3122509B2 (en) Coordinate input device and method
JPH08314617A (en) Device and method for coordinate input
JPS6314223A (en) Coordinate input device
JPH07190996A (en) Ultrasonic microscope
JPH02130614A (en) Coordinate input device
JPH0196716A (en) Coordinate input device

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees