JPH05189132A - Coordinate input device - Google Patents

Coordinate input device

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JPH05189132A
JPH05189132A JP362792A JP362792A JPH05189132A JP H05189132 A JPH05189132 A JP H05189132A JP 362792 A JP362792 A JP 362792A JP 362792 A JP362792 A JP 362792A JP H05189132 A JPH05189132 A JP H05189132A
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克行 小林
Kiyoshi Kaneko
潔 兼子
Masaki Tokioka
正樹 時岡
Atsushi Tanaka
淳 田中
Yuichiro Yoshimura
雄一郎 吉村
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Abstract

PURPOSE:To provide the high-accuracy coordinate input device which is easily used and miniaturized. CONSTITUTION:When vibrations are applied to a vibration transmitting board by a vibrating pen, they are transmitted through the vibration transmitting board and detected by vibration sensors. A distance from the positions of the respective sensors to that of the vibrating pen is calculated and from that calculated distance, the coordinate values of the vibrating pen on the vibration transmitting board as a coordinate input plane are calculated independently for X and Y axes. In this case, A vibrator driving circuit to drive the vibrating pen generates signals at frequencies fb and fc through a frequency divider circuit 202 from signals generated at an oscillator 201, and either of those signals is inputted to a shift register 205 by a switching circuit 204. As the switching signal of the switching circuit 204, the signal generated at the oscillator 201 is frequency divided and used. Thus, when the vibrating pen is driven at the two kinds of frequencies and these vibrations are received, phase delay time is measured from the signal at the lower frequency, group delay time is measured from the higher frequency and based on those data, coordinates are calculated.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えば弾性振動の伝達
遅延時間を利用して振動源の位置を特定し、座標入力を
行わせる座標入力装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a coordinate input device for specifying a position of a vibration source by utilizing a transmission delay time of elastic vibration and for inputting coordinates.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より手書きの文字,図形などをコン
ピュータなどの処理装置に入力する装置として、各種の
入力ペンおよびタブレットなどを用いた座標入力装置が
知られている。この種の装置では、入力された文字,図
形などからなる画像情報は、CRTディスプレイなどの
表示装置やプリンタなどの記録装置に表示,出力され
る。このような座標入力装置のうち、タブレット型の座
標入力装置における座標検出方法として、次にあげる各
種の方式が知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a coordinate input device using various input pens and tablets has been known as a device for inputting handwritten characters, graphics and the like into a processing device such as a computer. In this type of device, the input image information including characters and figures is displayed and output on a display device such as a CRT display or a recording device such as a printer. Among such coordinate input devices, the following various methods are known as a coordinate detection method in a tablet type coordinate input device.

【0003】(1)抵抗膜と対向配置されたシート材と
により構成され、押圧された点の抵抗値の変化によりそ
の座標値を検出する方式。
(1) A method of detecting a coordinate value by a resistance film and a sheet material arranged so as to face each other and detecting a change in resistance value of a pressed point.

【0004】(2)対向配置された導電シートなどの電
磁ないし静電誘導をともに座標位置を検出する方式。
(2) A method of detecting the coordinate position of both electromagnetic and electrostatic inductions of conductive sheets and the like arranged opposite to each other.

【0005】(3)入力ペンからタブレットに伝達され
る超音波振動を基に、入力ペン座標位置を検出する方
式。
(3) A method of detecting the coordinate position of the input pen based on ultrasonic vibration transmitted from the input pen to the tablet.

【0006】しかし、これらの方式を採用した従来の座
標入力装置には次のような欠点がある。
However, the conventional coordinate input device adopting these methods has the following drawbacks.

【0007】すなわち、上述の抵抗膜利用タイプのもの
(1の場合)は低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、均一性の優れた低抗体を必要とし、
そのため特に高精度を必要とする装置は非常に効果とな
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、座標入力面の透明度が低下してしまう。この
ため、原稿等に重ねて使用する場合などは、原稿が見に
くくなるという欠点もある。
That is, in the above-mentioned resistance film utilizing type (in the case of 1), the uniformity of the low antibody directly influences the accuracy of the figure input, so that the low antibody having excellent uniformity is required,
Therefore, a device that requires particularly high precision is very effective. In addition, since two resistance films for the X coordinate and the Y coordinate are required, the transparency of the coordinate input surface is reduced. For this reason, there is also a drawback that the original becomes difficult to see when it is used by overlapping it with the original.

【0008】次に、電磁誘導を利用したタイプのもの
(2の場合)は、電線がマトリックス状に配設されてい
るので座標入力面が透明にはならず、原稿や表示器など
に重ねて用いるには不適当である。またこの方式による
装置の座標検出精度は、マトリックス状に配設されてい
る電線の位置、つまり加工精度により直接左右されるの
で、高精度な入力装置では非常に高価なものとなる。
Next, in the case of the type using electromagnetic induction (case 2), since the electric wires are arranged in a matrix, the coordinate input surface is not transparent, and it is placed on the manuscript or the display. Not suitable for use. Further, the coordinate detection accuracy of the device according to this method directly depends on the positions of the electric wires arranged in a matrix, that is, the processing accuracy, so that a highly accurate input device becomes very expensive.

【0009】これらの方式に比べて超音波による方式
は、入力面であるタブレット上を伝播してくる波の遅延
時間を検出して位置座標を算出する方式であり、タブレ
ット上にマトリックス状電線等の細工がなんら施されて
いないので、コスト的に安価な装置を提供することが可
能である。しかもタブレットに透明な板硝子を用いれば
他の方式に比べて透明度の高い座標入力装置を構成する
ことができる。
Compared to these methods, the ultrasonic method is a method for calculating the position coordinates by detecting the delay time of a wave propagating on the tablet which is the input surface, and for calculating the position coordinates on the tablet. Since no work is done, it is possible to provide an inexpensive device. Moreover, if a transparent plate glass is used for the tablet, it is possible to construct a coordinate input device having higher transparency than other methods.

【0010】しかしながら、超音波による方式は次のよ
うな欠点を有する。入力ペンによりタブレットに入射さ
れた振動は、減衰しながらもタブレット中を伝播し、い
ずれタブレットの端面に到達し、反射する。この反射波
はたとえ端面に防振材等を取り付けて振動を抑制しよう
としても完全に取りきることはできない。従って、波の
到達遅延時間を計測するのに必要な直接波(入力ペンと
振動を検出するためのセンサとの間を最短で伝わってく
る波)と反射波とが重畳し、重畳した部分からセンサで
出力される検出信号波形が歪むと言う問題が生じる。こ
の歪は波が伝播してくる時間を計測する際に誤差を生じ
させ、座標検出精度を大幅に低下させる。この問題を解
決するためには直接波で形成される検出信号波形の中の
遅延時間検出ポイントに、いかなる場合でも反射波が重
ならない構成とする必要がある。このためにセンサを反
射波の影響を受けない位置に設定していた。
However, the ultrasonic method has the following drawbacks. The vibration that is input to the tablet by the input pen propagates in the tablet while being attenuated, eventually reaches the end surface of the tablet, and is reflected. Even if an anti-vibration material is attached to the end face to suppress the vibration, this reflected wave cannot be completely removed. Therefore, the direct wave necessary for measuring the arrival delay time of the wave (the wave propagating in the shortest distance between the input pen and the sensor for detecting the vibration) and the reflected wave are superposed, and from the superposed portion, There is a problem that the detection signal waveform output from the sensor is distorted. This distortion causes an error when measuring the time when the wave propagates, and significantly lowers the coordinate detection accuracy. In order to solve this problem, it is necessary that the reflected wave does not overlap with the delay time detection point in the detection signal waveform formed by the direct wave in any case. For this reason, the sensor is set at a position that is not affected by the reflected wave.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この解
決法は、反射波が戻ってくる時間をかせぐために直接波
と反射波との経路差を大きくすることでこの課題を解決
するものであり、この結果装置全体の大きさ、つまり座
標を入力することができる有効エリアに対して座標入力
面の大きさが大きくなるという新たな欠点を生じさせて
いた。
However, this solution is to solve this problem by increasing the path difference between the direct wave and the reflected wave in order to save the time for the reflected wave to return. As a result, there is a new defect that the size of the entire device, that is, the size of the coordinate input surface becomes larger than the effective area in which the coordinates can be input.

【0012】また、振動伝達板上を伝播する波の音速が
速くなればなるほど、座標算出の分解能が低下するとい
う問題が生じる。つまり時間を計測するためのカウンタ
の分解能が同じであれば、扱う波の音速が遅ければ遅い
ほど距離測定の分解能が向上すると言うことを意味す
る。従って、速度の速い波を用いてその遅延時間より距
離を求める場合、算出距離の分解能を保つためにそれ相
応の時間分解能を持つカウンタ(カウンタ周波数を高く
する)を使用することになり、コストが高く、消費電力
も大きいといった欠点があった。
Further, the higher the sound velocity of the wave propagating on the vibration transmitting plate, the lower the resolution of the coordinate calculation. In other words, if the counters for measuring time have the same resolution, it means that the slower the sound velocity of the wave to be handled, the better the resolution of distance measurement. Therefore, when a distance is calculated from the delay time using a high-speed wave, a counter having a corresponding time resolution (increasing the counter frequency) is used to maintain the resolution of the calculated distance, which results in cost reduction. It had the drawback of being expensive and consuming large amounts of power.

【0013】本発明は上記従来例に鑑みてなされたもの
で、小型で精度の高い、低コスト・低消費電力の座標入
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 conventional example, and an object thereof is to provide a coordinate input device which is small in size, high in accuracy, low in cost and low in power consumption.

【0014】[0014]

【問題を解決するための手段】及び[Means for solving the problem] and

【作用】上記目的を達成するために本発明の座標入力装
置は次のような構成からなる。振動を伝播する座標入力
面に複数の振動センサを配設し、振動を発生する座標指
示具と前記センサのそれぞれとの距離を振動の到達時間
から計測し、前記座標指示具による前記座標入力面での
指示点を座標値として演算出力する座標入力装置であっ
て、前記座標入力面を伝わってきた第一の周波数の振動
から該振動の位相速度に係わる遅延時間を計測する手段
と、前記座標入力面を伝わってきた、前記第1の周波数
より高い第二の周波数の振動から該振動の群速度に係わ
る遅延時間を計測する手段と、前記計測された群速度と
位相速度とに基づいて前記座標指示具の座標位置を算出
する手段とを備えることを特徴とする。
To achieve the above object, the coordinate input device of the present invention has the following structure. A plurality of vibration sensors are arranged on a coordinate input surface for propagating vibration, and the distance between each of the coordinate indicator and the sensor for generating vibration is measured from the arrival time of the vibration, and the coordinate input surface by the coordinate indicator is measured. A coordinate input device for calculating and outputting the designated point as a coordinate value, the means for measuring a delay time relating to the phase velocity of the vibration from the vibration of the first frequency transmitted through the coordinate input surface; Means for measuring the delay time relating to the group velocity of the vibration from the vibration of the second frequency higher than the first frequency transmitted through the input surface, and the means for measuring the delay time based on the measured group velocity and phase velocity. And means for calculating the coordinate position of the coordinate pointing device.

【0015】[0015]

【実施例】以下、図面に示す実施例に基づき、本発明を
詳細に説明する。 [実施例1]図1は本実施例に於ける座標入力装置の構
造を示している。図中、1は装置全体を制御すると共
に、座標位置を算出する演算制御回路である。2は振動
子駆動回路であって、振動ペン3内のペン先を振動させ
るものである。8はアクリルやガラス板等、透明部材か
らなる振動伝達板であり、振動ペン3による座標入力
は、この振動電圧板8上をタッチすることで行う。つま
り、図示に実線で示す符号Aの領域(以下、有効エリ
ア)内を振動ペン3で指定する事で、振動ペン3で発生
した振動が振動伝達板8に入射され、入射されたこの振
動を計測,処理することで振動ペン3の位置座標を算出
することができるようにしたものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail below with reference to the embodiments shown in the drawings. [Embodiment 1] FIG. 1 shows the structure of a coordinate input device according to the present embodiment. In the figure, reference numeral 1 is an arithmetic control circuit for controlling the entire apparatus and calculating a coordinate position. Reference numeral 2 is a vibrator drive circuit for vibrating the pen tip inside the vibrating pen 3. Reference numeral 8 is a vibration transmission plate made of a transparent member such as acrylic or glass plate, and the coordinate input by the vibration pen 3 is performed by touching the vibration voltage plate 8. That is, the vibration generated by the vibrating pen 3 is made incident on the vibration transmission plate 8 by designating the area (hereinafter, referred to as an effective area) indicated by a solid line A in the figure with the vibrating pen 3, and The position coordinates of the vibrating pen 3 can be calculated by measuring and processing.

【0016】伝播してきた波が振動伝達板8の端面で反
射し、その反射波が中央部に戻るのを防止(減少)する
ために、振動伝達板8の外周には防振材7が設けられ、
図1に示すように防振材の内側近傍に圧電素子等、機械
的振動を電気信号に変換する振動センサ6a〜6dが固
定されている。9は各振動センサ6a〜6dで振動を検
出した信号を演算制御回路1に出力する信号波形検出回
路である。11は液晶表示器等のドット単位の表示が可
能なディスプレイであり、振動伝達板の背後に配置して
いる。そしてディスプレイ駆動回路10の駆動により振
動ペン3によりなぞられた位置にドットを表示し、それ
を振動伝達板8(透明部材からなる)を透してみる事が
可能になっている。
In order to prevent (decrease) the propagating wave from being reflected at the end face of the vibration transmitting plate 8 and returning to the central portion, the vibration transmitting material 7 is provided on the outer periphery of the vibration transmitting plate 8. The
As shown in FIG. 1, vibration sensors 6a to 6d, such as piezoelectric elements, which convert mechanical vibrations into electric signals are fixed near the inside of the vibration isolator. Reference numeral 9 is a signal waveform detection circuit that outputs a signal in which vibration is detected by each of the vibration sensors 6a to 6d to the arithmetic control circuit 1. Reference numeral 11 is a display such as a liquid crystal display capable of displaying in dot units, and is arranged behind the vibration transmission plate. Then, by driving the display drive circuit 10, it is possible to display a dot at a position traced by the vibrating pen 3 and see it through the vibration transmission plate 8 (made of a transparent member).

【0017】図2は振動ペン3をより詳しく図示したも
のである。振動子駆動回路から入力される信号でもっ
て、振動ペン3に内蔵された振動子4を振動させ、その
振動エネルギーをホーン5で集中させて、振動伝達板8
に伝達する。
FIG. 2 shows the vibrating pen 3 in more detail. The vibrator 4 built in the vibrating pen 3 is vibrated by a signal input from the vibrator driving circuit, and the vibration energy is concentrated by the horn 5, so that the vibration transmitting plate 8
Communicate to.

【0018】<振動子駆動回路の説明>図3は振動ペン
3の振動子4を駆動する振動子駆動回路2の具体的な構
成を示すブロック図、図4はそのタイミングチャートで
ある。
<Description of Transducer Drive Circuit> FIG. 3 is a block diagram showing a specific configuration of the oscillator drive circuit 2 for driving the oscillator 4 of the vibrating pen 3, and FIG. 4 is a timing chart thereof.

【0019】図3において、発信器(OSC)201で
発振する周波数fb(図4のタイミングチャートの信号
211)のクロックは、分周回路202によりfc(タ
イミングチャートの信号212)の周波数に分周された
後、fbとfcの切り替え回路204に入力される。ま
た、OSC201から出力されるクロックfbは、別の
分周回路203によってタイミングチャートの信号21
3で示されるクロックに分周される。さらにこのクロッ
ク213は切り替え回路204に入力され、切り替え回
路204はクロック213にしたがってクロックfbと
クロックfcを交互に選択し、シフトレジスタ205に
入力する。この信号が図4の信号215であり、クロッ
ク213と共に周波数fbからfcに変わる。シフトレ
ジスタ205は、クロック213が変化した直後に数周
期(本実施例の場合4周期)のパルス列を出力するよう
に構成されており、このパルス列214の周波数はfb
及びfcの周波数に依存する。
In FIG. 3, the clock of the frequency fb (signal 211 of the timing chart of FIG. 4) oscillated by the oscillator (OSC) 201 is divided by the frequency dividing circuit 202 into the frequency of fc (signal 212 of the timing chart). After that, it is input to the switching circuit 204 for switching between fb and fc. Further, the clock fb output from the OSC 201 is supplied to the signal 21 of the timing chart by another frequency dividing circuit 203.
It is divided into clocks indicated by 3. Further, the clock 213 is input to the switching circuit 204, and the switching circuit 204 alternately selects the clock fb and the clock fc according to the clock 213, and inputs them to the shift register 205. This signal is the signal 215 in FIG. 4, and changes from the frequency fb to fc with the clock 213. The shift register 205 is configured to output a pulse train of several cycles (4 cycles in this embodiment) immediately after the clock 213 changes, and the frequency of the pulse train 214 is fb.
And the frequency of fc.

【0020】この結果、シフトレジスタ205からは、
図4のタイミングチャートに示すようにクロック213
が変化する直後に、クロック214で示される周波数f
1とf2のクロックが交互に出力されることになる。な
お206はドライブ回路で、シフトレジスタ205から
出力されるクロック214を振動子4の駆動に最適な電
気信号レベルに変化する。本実施例の場合矩形波による
パルス列で振動子を駆動しているが、駆動波形をサイン
波等としても問題はない。
As a result, from the shift register 205,
As shown in the timing chart of FIG.
Immediately after the change of frequency f
The clocks 1 and f2 are output alternately. A drive circuit 206 changes the clock 214 output from the shift register 205 to an electric signal level optimal for driving the vibrator 4. In the case of this embodiment, the oscillator is driven by a pulse train of a rectangular wave, but there is no problem even if the drive waveform is a sine wave or the like.

【0021】ここで振動子4は異なる二つの周波数で駆
動されるが、この二つの周波数を振動ペン3の共振周波
数とすることで効率よく振動ペン3のペン先から所望の
周波数の振動を得ることができる。つまり振動子を振動
ペン3に組み込んだ状態において、その共振特性を調
べ、例えば基本共振周波数と2次共振周波数を駆動周波
数とすることで効率よく振動を得ることができる。
Here, the vibrator 4 is driven at two different frequencies. By making these two frequencies the resonance frequencies of the vibrating pen 3, the vibration of the desired frequency can be efficiently obtained from the pen tip of the vibrating pen 3. be able to. That is, in the state where the vibrator is incorporated in the vibrating pen 3, it is possible to efficiently obtain the vibration by checking the resonance characteristics of the vibrator and using the fundamental resonance frequency and the secondary resonance frequency as the drive frequencies.

【0022】<演算制御回路の説明>上述した構成に於
いて、演算制御回路1は所定周期毎(例えば5ms毎)
に振動子駆動回路2をスタートさせ、前述の通り振動ペ
ン3内の振動子4を駆動させる信号を出力すると共に、
その内部タイマ(カウンタで構成されている)による計
時を開始させる。そして、振動ペン3より発生した振動
は振動伝達板8上を伝播し、振動センサ6a〜6d迄の
距離に応じて遅延して到達する。
<Description of Arithmetic and Control Circuit> In the above-mentioned configuration, the arithmetic and control circuit 1 operates every predetermined period (for example, every 5 ms).
To start the vibrator drive circuit 2 and output the signal for driving the vibrator 4 in the vibrating pen 3 as described above.
The time measurement by the internal timer (which is composed of a counter) is started. Then, the vibration generated by the vibrating pen 3 propagates on the vibration transmitting plate 8 and arrives after being delayed according to the distance to the vibration sensors 6a to 6d.

【0023】信号波形検出回路9は各振動センサ6a〜
6dからの信号を検出して、後述する波形検出処理によ
り各振動センサへの振動到達タイミングを示す信号を生
成するが、演算制御回路1は各センサ毎のこの信号を入
力し、各々の振動センサ6a〜6dまでの振動到達時間
の検出、そして振動ペンの座標位置を算出する。また演
算制御回路1は、この算出された振動ペン3の位置情報
を基にディスプレイ駆動回路10を駆動して、ディスプ
レイ11による表示を制御したり、あるいはシリアル,
パラレル通信によって外部機器に座標出力を行なう(不
図示)。
The signal waveform detecting circuit 9 includes the vibration sensors 6a to 6a.
The signal from 6d is detected and a signal indicating the vibration arrival timing to each vibration sensor is generated by the waveform detection processing described later. The arithmetic control circuit 1 inputs this signal for each sensor, and each vibration sensor The vibration arrival times of 6a to 6d are detected, and the coordinate position of the vibrating pen is calculated. Further, the arithmetic control circuit 1 drives the display drive circuit 10 based on the calculated position information of the vibrating pen 3 to control the display by the display 11, or the serial,
Coordinates are output to an external device by parallel communication (not shown).

【0024】図5は実施例の演算制御回路1の概略構成
を示すブロック図で、各構成要素及びその動作概略を以
下に説明する。
FIG. 5 is a block diagram showing a schematic structure of the arithmetic and control circuit 1 of the embodiment. The respective constituent elements and the operation outline thereof will be described below.

【0025】図中、31は演算制御回路1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り、内
部カウンタ,操作手順を記憶したROM、そして計算等
に使用するRAM、定数等を記憶する不揮発性メモリ等
によって構成されている。33は不図示の基準クロック
を計時するタイマ(例えばカウンタなどにより構成され
ている)であって、振動子駆動回路2に振動ペン3内の
振動子4の駆動を開始させるためのスタート信号を入力
すると、その計時を開始する。これによって、計時開始
とセンサによる振動検出の同期がとられ、センサ(6a
〜6d)により振動が検出されるまでの遅延時間が測定
できることになる。
In the figure, reference numeral 31 is a microcomputer for controlling the arithmetic control circuit 1 and the coordinate input apparatus as a whole, and an internal counter, a ROM storing operation procedures, a RAM used for calculation and the like, and a nonvolatile memory storing constants and the like. It is composed of a memory. Reference numeral 33 is a timer (not shown) that counts a reference clock and is configured to input a start signal to the vibrator driving circuit 2 to start driving the vibrator 4 in the vibration pen 3. Then, the timing starts. By this, the start of timing and the vibration detection by the sensor are synchronized, and the sensor (6a
It is possible to measure the delay time until the vibration is detected by (6d).

【0026】その他各構成要素となる回路は順を追って
説明する。
The circuits that are the other constituent elements will be described in order.

【0027】信号波形検出回路9より出力される各振動
センサ6a〜6dよりの振動到達タイミング信号は、検
出信号入力ポート35を介してラッチ回路34a〜34
dに入力される。ラッチ回路34a〜34dのそれぞれ
は、各振動センサ6a〜6dに対応しており、対応する
センサよりのタイミング信号を受信すると、その時のタ
イマ33の計時値をラッチする。こうして全ての検出信
号の受信がなされたことを判定回路36が判定すると、
マイクロコンピュータ31にその旨の信号を出力する。
マイクロコンピュータ31がこの判定回路36からの信
号を受信すると、ラッチ回路34a〜34dから各々の
振動センサまでの振動到達時間をラッチ回路より読み取
り、所定の計算を行なって、振動伝達板8上の振動ペン
3の座標位置を算出する。そして、I/Oポート37を
介してディスプレイ駆動回路10に算出した座標位置情
報を出力することにより、例えばディスプレイ11の対
応する位置にドット等を表示することができる。あるい
はI/Oポート37を介しインターフェース回路に、座
標位置情報を出力することによって、外部機器に座標値
を出力することができる。
The vibration arrival timing signals from the vibration sensors 6a to 6d output from the signal waveform detection circuit 9 are latched via the detection signal input port 35 to the latch circuits 34a to 34a.
It is input to d. Each of the latch circuits 34a to 34d corresponds to each of the vibration sensors 6a to 6d, and when receiving the timing signal from the corresponding sensor, it latches the measured value of the timer 33 at that time. When the determination circuit 36 determines that all the detection signals have been received,
A signal to that effect is output to the microcomputer 31.
When the microcomputer 31 receives the signal from the determination circuit 36, the vibration arrival time from the latch circuits 34a to 34d to the respective vibration sensors is read from the latch circuit, a predetermined calculation is performed, and the vibration on the vibration transmission plate 8 is vibrated. The coordinate position of the pen 3 is calculated. Then, by outputting the calculated coordinate position information to the display drive circuit 10 via the I / O port 37, it is possible to display a dot or the like at a corresponding position on the display 11, for example. Alternatively, the coordinate value can be output to an external device by outputting the coordinate position information to the interface circuit via the I / O port 37.

【0028】<板波の性質(図6,図7)>図6は板上
を伝播する弾性波(板波)速度の一般的な性質を示した
ものである。板波の位相速度Vp及び群速度Vgは、板
の厚さdと波の周波数fとの積(以後fd値と呼ぶ)に
依存していることが良く知られている。fd値が比較的
低い周波数帯域では、群速度Vgと位相速度Vpとは共
にfd値が大きくなればなるほど速くなっていることが
わかる。本実施例では振動伝達板8上を伝播してくる板
波の周波数はそれぞれ数百KHz、板厚は1.6mm程度で
あり、前述のfd値が比較的低い領域となっている。従
って高い周波数で発生した板波は、低い周波数で発生し
た板波よりも、その群速度・位相速度とも速いことがわ
かる。
<Characteristics of Plate Wave (FIGS. 6 and 7)> FIG. 6 shows general properties of velocity of elastic wave (plate wave) propagating on the plate. It is well known that the phase velocity Vp and the group velocity Vg of the plate wave depend on the product of the plate thickness d and the frequency f of the wave (hereinafter referred to as the fd value). It can be seen that in the frequency band in which the fd value is relatively low, the group velocity Vg and the phase velocity Vp both increase as the fd value increases. In this embodiment, the frequency of the plate wave propagating on the vibration transmitting plate 8 is several hundred KHz, and the plate thickness is about 1.6 mm, which is a region where the above-mentioned fd value is relatively low. Therefore, it can be seen that the plate wave generated at the high frequency has a higher group velocity and phase velocity than the plate wave generated at the low frequency.

【0029】図7は図6の比較的fd値の小さい領域
(fd=0.3〜1.0MHz *mm)の詳細図である。
今、この板波を用いて、その到達遅延時間から距離を算
出することを考える。板波は明らかに群速度と位相速度
が異なるために、波が伝播する距離によって位相の情報
が全体の波形(エンベロープ)に対して異なる。図8は
その様子を示したものであり、ある点における検出信号
波形と、そこからある距離Lの検出信号波形はエンベロ
ープのピークと位相のピークとが一致している(図8
(A))のに対して、距離がΔLだけ変化するとエンベ
ロープのピークと位相のピークとが一致しなくなる(図
8(B))。つまり伝播距離が増すに連れて、検出信号
波形の中の位相が常に正方向から始まる(図8(A))
のではなく、だんだん位相がずれて負方向から始まる
(図8(B))様になり、さらに距離がずれると基の状
態に戻るという周期的な現象を繰り返すことになる。こ
のとき位相速度に関わる位相遅延時間Tpを、例えば位
相レベルが初めて一定レベル以上となったところを検出
点としてそこまでの時間を計測するものとすれば、距離
と位相遅延時間との関係は階段状になる。
FIG. 7 is a detailed view of a region (fd = 0.3 to 1.0 MHz * mm) having a relatively small fd value in FIG.
Now, let us consider calculating the distance from the arrival delay time using this plate wave. Since the plate wave obviously has a different group velocity and phase velocity, the phase information differs with respect to the entire waveform (envelope) depending on the propagation distance of the wave. FIG. 8 shows such a situation. The peak of the envelope and the peak of the phase of the detection signal waveform at a certain point and the detection signal waveform at a certain distance L from the point coincide with each other (FIG. 8).
In contrast to (A)), when the distance changes by ΔL, the peak of the envelope and the peak of the phase do not match (FIG. 8 (B)). That is, as the propagation distance increases, the phase in the detection signal waveform always starts in the positive direction (FIG. 8 (A)).
Instead, the phase gradually shifts and it starts from the negative direction (FIG. 8 (B)), and when the distance further shifts, it returns to the original state, and the periodic phenomenon is repeated. At this time, if the phase delay time Tp related to the phase velocity is to be measured, for example, when the phase level becomes a certain level or more for a first time as a detection point, the relationship between the distance and the phase delay time is staircase. Become a state.

【0030】一方、群速度に関わる群遅延時間Tgは、
エンベロープと位相との関係が距離に依存して変化する
ために、位相情報から検出することはできない。そこ
で、位相情報により形成される波形の包絡線(エンベロ
ープ)を取り出し、その波形のピーク等の特異点を検出
点として群遅延時間Tgを計測しなければならない。こ
のときここで問題となるのは群遅延時間Tgの検出点は
位相遅延時間Tpの検出点よりも時間軸上で遅い点に位
置しているということである。つまり、群遅延時間Tg
の検出点は検出信号波形の先頭部分ではなく、先頭部分
よりも時間的に遅い波形のピーク付近であるということ
である。もし振動センサ6が振動伝達板8の端面付近に
存在しているものとすれば、検出信号波形の先頭部分は
端面で反射し、その反射波が直接波と重畳し(検出信号
波形が歪む)、直接波により形成されるピーク値を正し
く検出することができなくなる問題が生じる。
On the other hand, the group delay time Tg related to the group velocity is
Since the relationship between the envelope and the phase changes depending on the distance, it cannot be detected from the phase information. Therefore, it is necessary to take out the envelope of the waveform formed by the phase information and measure the group delay time Tg with a singular point such as a peak of the waveform as a detection point. At this time, the problem here is that the detection point of the group delay time Tg is located at a later point on the time axis than the detection point of the phase delay time Tp. That is, the group delay time Tg
That is, the detection point is not in the head portion of the detection signal waveform but in the vicinity of the peak of the waveform which is later in time than the head portion. If the vibration sensor 6 exists near the end surface of the vibration transmission plate 8, the leading portion of the detection signal waveform is reflected by the end surface, and the reflected wave is superimposed on the direct wave (the detection signal waveform is distorted). There arises a problem that the peak value formed by the direct wave cannot be detected correctly.

【0031】いま、仮に直接波の先頭部分からK波長目
に直接波による検出信号波形のピーク値が形成されるも
のと仮定する。また、この波の群速度をVg1,周波数
をf1とすれば先頭からピーク値(検出ポイント)まで
の時間は、 tpoint =K・1/f1=K/f1 …(1) であり、この時間に群が進む距離Ld は、 Ld =tpoint ・Vg1=(K・Vg1)/f1 …(2) である。したがって、反射波が直接波のピークに重畳し
ないようにするためには、振動センサ6と振動伝達板8
の端面との距離をLd /2以上としなければならない。
この結果、座標を入力することができる有効エリアに比
べて振動伝達板8の大きさが大きくなり、しいては装置
全体が大きくなるという問題が生じる。
Now, it is assumed that the peak value of the detection signal waveform by the direct wave is formed at the K wavelength from the head portion of the direct wave. If the group velocity of this wave is Vg1 and the frequency is f1, the time from the beginning to the peak value (detection point) is t point = K · 1 / f1 = K / f1 (1) The distance L d that the group travels is L d = t point · Vg1 = (K · Vg1) / f1 (2) Therefore, in order to prevent the reflected wave from being superimposed on the peak of the direct wave, the vibration sensor 6 and the vibration transmission plate 8
The distance from the end face of the must be L d / 2 or more.
As a result, there is a problem that the size of the vibration transmission plate 8 becomes larger than that of the effective area in which the coordinates can be input, and thus the size of the entire device becomes large.

【0032】このような問題は位相遅延時間の検出ポイ
ントについても言えるが、検出ポイントを検出信号波形
の中の先頭付近((1)式のKの値がより小さいことを
示す)に設定できるので、振動伝達板8の大きさを決定
するのは群遅延時間検出ポイントの位置であると言え
る。
This problem can be applied to the detection point of the phase delay time, but the detection point can be set near the beginning of the detection signal waveform (indicating that the value of K in the equation (1) is smaller). It can be said that it is the position of the group delay time detection point that determines the size of the vibration transmission plate 8.

【0033】再び図7に戻って、周波数と群速度の関係
について考える。この関係より、板厚が一定の場合に
は、ある微小範囲で(3)式が近似的に成立するものと
仮定する。
Returning to FIG. 7 again, the relationship between frequency and group velocity will be considered. From this relationship, it is assumed that when the plate thickness is constant, the equation (3) approximately holds in a certain minute range.

【0034】 Vg1=αf1+β ;(α,βは正の定数) …(3) (3)式を(2)式に代入すると、 Ld =K・(α+β/f1) …(4) 従って、板波を用いた場合、周波数を高くすることで
d の値を小さくすることができる。今(3)式はある
微小範囲で考えたが、前述の比較的fd値の小さな領域
では、fd値と群速度Vg・位相速度Vpとの関係はそ
れぞれ一様単調増加、かつ上に凸(傾きが単調減少)の
関係であり、このfd値の範囲内で周波数を高くすれば
するほどLd の値を小さくすることができる。
Vg1 = αf1 + β; (α and β are positive constants) (3) When the formula (3) is substituted into the formula (2), L d = K · (α + β / f1) (4) Therefore, the plate When a wave is used, the value of L d can be reduced by increasing the frequency. Although the equation (3) is considered in a certain minute range, the relationship between the fd value and the group velocity Vg / phase velocity Vp increases uniformly and monotonically in the above-mentioned region where the fd value is relatively small, and is convex upward ( The slope is monotonically decreasing), and the value of L d can be reduced as the frequency is increased within the range of the fd value.

【0035】このとき周波数を高くすることで生じる弊
害について考える。超音波を用いた座標入力装置は、振
動ペン3からセンサ6a〜dまでの各距離を算出するこ
と、つまり波の伝播時間を計測し、その波の速度との積
を求めることで座標算出を行うことを基本としている。
従って、座標検出分解能は、距離算出分解能と密接な関
係にある。距離算出分解能は、遅延時間を計測するカウ
ンタの時間分解能と波の速度に依存している。つまり、
カウンタの時間分解能が同じであれば、より速度の遅い
波を使うことで、距離算出分解能は改善される。
At this time, an adverse effect caused by increasing the frequency will be considered. The coordinate input device using ultrasonic waves calculates the distances from the vibrating pen 3 to the sensors 6a to 6d, that is, measures the propagation time of the wave and calculates the product with the velocity of the wave to calculate the coordinates. It is basically done.
Therefore, the coordinate detection resolution is closely related to the distance calculation resolution. The distance calculation resolution depends on the time resolution of the counter that measures the delay time and the velocity of the wave. That is,
If the time resolution of the counter is the same, the distance calculation resolution is improved by using a slower wave.

【0036】前述の通り振動伝達板8の不要な部分を小
さくするために周波数の高い波を用いた場合、それと共
に速度が速くなるので、距離算出分解を保つためには時
間分解能のより高いカウンタを用いなければならず、コ
ストが高くなること、消費電力が大きくなることなどの
欠点が生じる。そこで、群遅延時間の計測には周波数の
高い板波を用い、位相遅延時間の計測には周波数が遅く
速度が遅い板波を用いる。群遅延時間Tgと位相遅延時
間Tpとから座標を算出する方法についてこれ以降に述
べるが、後述の通り群遅延時間は直接距離算出には用い
られていないので、カウンタの時間分解能は群遅延時間
検出には要求されないという特徴が座標算出アルゴリズ
ムにはある。
As described above, when a high frequency wave is used to reduce the unnecessary portion of the vibration transmission plate 8, the speed increases with it, so that the counter having a higher time resolution is required to maintain the distance calculation resolution. However, there are drawbacks such as high cost and large power consumption. Therefore, a plate wave having a high frequency is used for measuring the group delay time, and a plate wave having a low frequency and a slow speed is used for measuring the phase delay time. A method for calculating coordinates from the group delay time Tg and the phase delay time Tp will be described below. However, since the group delay time is not used for direct distance calculation as described later, the time resolution of the counter is the group delay time detection value. The coordinate calculation algorithm has a feature that is not required by the coordinate calculation algorithm.

【0037】<振動伝搬時間検出の説明(図9,図1
0)>以下、振動センサ3までの振動到達時間を計測す
る原理に付いて説明する。
<Description of Vibration Propagation Time Detection (FIGS. 9 and 1)
0)> Hereinafter, the principle of measuring the vibration arrival time to the vibration sensor 3 will be described.

【0038】図9は信号波形検出回路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
するための図である。尚、以下、振動センサ6aの場合
に付いて説明するが、その他の振動センサ6b,6c,
6dについても全く同じである。振動センサ6aへの振
動伝達時間の計測は、振動子回路2へスタート信号の出
力と同時に開始することは既に説明した。この時、振動
子回路2から振動子4へは駆動信号41が印加されてい
る。この信号41によって振動ペン3から振動伝達板8
に伝達された超音波振動は、振動センサ6aまでの距離
に応じた時間をかけて信号した後、振動センサ6aで検
出される。
FIG. 9 is a diagram for explaining a detection waveform input to the signal waveform detection circuit 9 and a vibration transmission time measuring process based on the detection waveform. In the following, the vibration sensor 6a will be described, but the other vibration sensors 6b, 6c,
The same is true for 6d. It has already been described that the measurement of the vibration transmission time to the vibration sensor 6a is started at the same time as the output of the start signal to the vibrator circuit 2. At this time, the drive signal 41 is applied from the oscillator circuit 2 to the oscillator 4. This signal 41 causes the vibration pen 3 to move to the vibration transmission plate 8.
The ultrasonic vibration transmitted to the vibration sensor 6a is detected by the vibration sensor 6a after being signaled for a time corresponding to the distance to the vibration sensor 6a.

【0039】図示の42で示す信号は振動ペンを駆動す
る信号の周波数が高い時に発生した波を振動センサ6a
が検出した検出信号波形と、一定時間(図中tc)後に
駆動された周波数の低い駆動信号で得られる検出信号波
形とを示したものである。先に説明したように、この実
施例で用いられている振動は板波であるため振動伝達板
8内での伝播距離に対して検出波形のエンベロープ42
1と位相422、及びエンベロープ425と位相426
の関係は振動伝達中に、その伝達距離に応じてそれぞれ
変化する。ここで周波数の高い駆動で得られたエンベロ
ープ421の進む速度、即ち、群速度をVgとする。ま
た、周波数の低い駆動で得られた位相(図中426)の
進む速度をVpとする。これらの群速度Vg及び位相速
度Vpから振動ペン3と振動センサ6a間の距離を検出
することができる。
The signal indicated by 42 in the figure is the vibration sensor 6a which is a wave generated when the frequency of the signal for driving the vibration pen is high.
2 shows a detection signal waveform detected by the above-mentioned method and a detection signal waveform obtained by a low-frequency drive signal driven after a fixed time (tc in the figure). As described above, since the vibration used in this embodiment is a plate wave, the envelope 42 of the detected waveform with respect to the propagation distance in the vibration transmission plate 8 is used.
1 and phase 422, and envelope 425 and phase 426
During vibration transmission, the relationship of changes according to the transmission distance. Here, the traveling speed of the envelope 421 obtained by driving with a high frequency, that is, the group speed is Vg. In addition, the traveling speed of the phase (426 in the figure) obtained by driving with a low frequency is defined as Vp. The distance between the vibration pen 3 and the vibration sensor 6a can be detected from the group velocity Vg and the phase velocity Vp.

【0040】まず、エンベロープ421にのみ着目する
と、その速度はVgであり、ある特定の波形上の点、例
えばピークを検出すると、エンベロープ43を微分(信
号44)してそのゼロクロス点を群遅延時間検出点とす
る。振動ペン3及び振動センサ6aの間の距離は、その
振動伝達時間をtgとして、 d=Vg・tg …(5) で与えられる。この式は振動センサ6aの一つに関する
ものであるが、同じ式により他の3つの振動センサ6b
〜6dと振動ペン3の距離も同様にして表すことができ
る。
First, focusing only on the envelope 421, its speed is Vg, and when a point on a certain specific waveform, for example, a peak is detected, the envelope 43 is differentiated (signal 44) and its zero-cross point is set to the group delay time. Use as the detection point. The distance between the vibration pen 3 and the vibration sensor 6a is given by d = Vg · tg (5), where the vibration transmission time is tg. This formula relates to one of the vibration sensors 6a, but the other three vibration sensors 6b are represented by the same formula.
The distance between 6d and the vibrating pen 3 can be similarly expressed.

【0041】更に、より高精度な座標決定をするため
に、位相信号の検出に基づく処理を行なう。位相波形信
号426の特定の検出点、例えば振動印加から、ある所
定の信号レベル45後に位相が最初から負から正へと変
換するゼロクロス点までの時間をtp′48(信号46
に対し所定幅の窓信号47を生成し、位相信号426と
比較することで得る)とすれば、実際に波が伝播した時
間tpは、 tp=tp′−tc …(6) である。従って、振動センサと振動ペンの距離は、 d=n・λp+Vp・tp …(7) となる。ここでλpは弾性波の波長(駆動周波数の低い
状態で得られる波の波長)、nは整数である。
Further, in order to determine the coordinates with higher accuracy, processing based on the detection of the phase signal is performed. The time from the specific detection point of the phase waveform signal 426, for example, the vibration application to the zero crossing point at which the phase is changed from the negative to the positive after the predetermined signal level 45 is tp'48 (signal 46).
On the other hand, when the window signal 47 having a predetermined width is generated and is compared with the phase signal 426), the time tp at which the wave actually propagates is tp = tp'-tc (6). Therefore, the distance between the vibration sensor and the vibration pen is d = n · λp + Vp · tp (7) Here, λp is the wavelength of the elastic wave (wavelength of the wave obtained at a low driving frequency), and n is an integer.

【0042】前記(5)式と(7)式から上記の整数n
は、 n=int[(Vg・tg−Vp・tp)/λp+1/N] …(8) と表される。
From the equations (5) and (7), the above integer n
Is expressed as n = int [(Vg · tg−Vp · tp) / λp + 1 / N] (8).

【0043】ここで、Nは“0”以外の実数であり、適
当な値を用いる。例えば、N=2とすれば±1/2波長
以内のtg等の変動であれば、nを決定することができ
る。つまり、Tgの検出にはマージンがあり、(8)式
でその誤差は吸収されてしまうので、群遅延時間検出に
は高分解能のカウンタは必要がない。このようにして求
めたnを(7)式に代入することで、振動ペン3及び振
動センサ6a間の距離を精度良く測定することができ
る。(7)式から明らかなように、計測する位相遅延時
間Tpは、周波数が低く速度の遅い波を用いて計測され
ているので、高分解能で距離を算出することができる。
また、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43及び48の生成は、信号波形検出
回路9により行なわれるが、この信号波形検出回路9は
図10に示すように構成される。
Here, N is a real number other than "0", and an appropriate value is used. For example, if N = 2, then n can be determined if there is a variation such as tg within ± 1/2 wavelength. In other words, there is a margin in the detection of Tg, and the error is absorbed by the equation (8), so a high-resolution counter is not necessary for the group delay time detection. By substituting n obtained in this way into the equation (7), the distance between the vibration pen 3 and the vibration sensor 6a can be accurately measured. As is clear from the equation (7), since the phase delay time Tp to be measured is measured using a wave having a low frequency and a low speed, the distance can be calculated with high resolution.
The signals 43 and 48 for measuring the two vibration transmission times tg and tp 'described above are generated by the signal waveform detection circuit 9. The signal waveform detection circuit 9 is configured as shown in FIG. To be done.

【0044】図10は実施例の信号波形検出回路9の構
成を示すブロック図である。図10において、振動セン
サ6aの出力信号は、前置増幅回路51により所定のレ
ベルまで増幅された後、絶対値回路及び、低域通過フィ
ルタ等により構成されるエンベロープ検出回路52に入
力される。
FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of the signal waveform detection circuit 9 of the embodiment. In FIG. 10, the output signal of the vibration sensor 6a is amplified to a predetermined level by the preamplifier circuit 51, and then input to the envelope detection circuit 52 including an absolute value circuit and a low pass filter.

【0045】エンベロープ検出回路52で取り出された
信号は、エンベロープピーク検出回路53によってその
ピークポイントが検出される。その後モノマルチバイブ
レータ等から構成されたtg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である信号t
g(図9信号43)が形成され、演算制御回路1に入力
される。
The peak point of the signal extracted by the envelope detection circuit 52 is detected by the envelope peak detection circuit 53. Thereafter, a signal t which is an envelope delay time detection signal of a predetermined waveform is detected by a tg signal detection circuit 54 composed of a mono multivibrator or the like.
g (signal 43 in FIG. 9) is formed and input to the arithmetic control circuit 1.

【0046】群遅延時間tgが検出された後(第一の駆
動周波数と第二の駆動周波数のインターバルはtc)、
より低い周波数で振動ペン3が駆動され、やはりそれに
よって出力される検出信号波形が出力される。
After the group delay time tg is detected (the interval between the first drive frequency and the second drive frequency is tc),
The vibrating pen 3 is driven at a lower frequency, and the detection signal waveform that is also output by the vibrating pen 3 is output.

【0047】本実施例では信号到達を検知するために、
やはり検出信号波形のエンベロープ425を取り出して
いる。55は信号検出回路であり、エンベロープ検出回
路52で検出されたエンベロープ信号425中の所定レ
ベルの閾値信号45を越える部分のパルス信号46を形
成する。56は単安定マルチバイブレータであり、パル
ス信号46の最初の立ち上がりでトリガされた所定時間
幅のゲート信号47を開く。57はtp′コンパレータ
であり、ゲート信号47の開いている間の位相信号42
6の最初の立ち上がりのゼロクロス点を検出し、位相遅
延時間信号tp′48が演算制御回路1に供給されるこ
とになる。なお、図10のブロック図上は、駆動周波数
が高い場合に得られる検出信号波形で位相情報422に
関わる位相遅延時間の出力と、及び駆動周波数が低い場
合得られる検出信号波形でエンベロープ425に関わる
群遅延時間の出力とが得られることになるが、本来必要
とされるエンベロープ421に関わる群遅延時間tgと
位相情報422に関わる位相遅延時間tp′は演算制御
回路で選択されても良いし、tg検出を行った後、例え
ばエンベロープ検出回路52の前後でスイッチを用いて
回路を切り替えても良いことは言うまでもない。また以
上説明した回路は振動センサ6aに対するものであり、
他の振動センサにも同じ回路が、本実施例では設けられ
ている。
In this embodiment, in order to detect signal arrival,
Again, the envelope 425 of the detection signal waveform is taken out. A signal detection circuit 55 forms a pulse signal 46 of a portion of the envelope signal 425 detected by the envelope detection circuit 52 that exceeds the threshold signal 45 of a predetermined level. Reference numeral 56 is a monostable multivibrator, which opens the gate signal 47 of a predetermined time width triggered by the first rising edge of the pulse signal 46. 57 is a tp 'comparator, which is a phase signal 42 while the gate signal 47 is open.
The first rising zero cross point of 6 is detected, and the phase delay time signal tp'48 is supplied to the arithmetic control circuit 1. Note that in the block diagram of FIG. 10, the output of the phase delay time related to the phase information 422 is the detection signal waveform obtained when the driving frequency is high, and the detection signal waveform obtained when the driving frequency is low is related to the envelope 425. Although the output of the group delay time is obtained, the originally required group delay time tg related to the envelope 421 and the phase delay time tp ′ related to the phase information 422 may be selected by the arithmetic control circuit. Needless to say, after the tg detection is performed, the circuit may be switched using a switch before and after the envelope detection circuit 52, for example. The circuit described above is for the vibration sensor 6a,
The same circuit is provided for the other vibration sensors in this embodiment.

【0048】<座標位置算出の説明(図11)>次に実
際に振動ペン3による振動伝達板8上の座標位置検出の
原理を説明する。
<Description of Calculation of Coordinate Position (FIG. 11)> Next, the principle of actually detecting the coordinate position on the vibration transmission plate 8 by the vibration pen 3 will be described.

【0049】今、振動伝達板8上の4辺の中点近傍に4
つの振動センサ6a〜6dを符号S1〜S4の位置に設
けると、先に説明した原理に基づいて、振動ペン3の位
置Pから各々の振動センサ6a〜6dの位置までの直線
距離da〜ddを求めることができる。更に演算制御回
路1でこの直線距離da〜ddに基づき、振動ペン3の
位置Pの座標(x,y)の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。
Now, in the vicinity of the midpoint of four sides on the vibration transmission plate 8,
When the two vibration sensors 6a to 6d are provided at the positions S1 to S4, the linear distances da to dd from the position P of the vibration pen 3 to the positions of the respective vibration sensors 6a to 6d are calculated based on the principle described above. You can ask. Further, the arithmetic control circuit 1 can obtain it based on the linear distances da to dd from the theorem of 3 squares of the coordinates (x, y) of the position P of the vibrating pen 3 as follows.

【0050】 x=(da+db)・(da−db)/2X …(9) y=(dc+dd)・(dc−dd)/2Y …(10) ここで、X,Yはそれぞれ振動センサ6a,6b間の距
離、振動センサ6c,6d間の距離である。
X = (da + db) · (da−db) / 2X (9) y = (dc + dd) · (dc−dd) / 2Y (10) where X and Y are vibration sensors 6a and 6b, respectively. And the distance between the vibration sensors 6c and 6d.

【0051】以上のようにして振動ペン3の位置座標を
リアルタイムで検出することができる。このように群遅
延時間を、位相遅延時間の測定に用いる振動よりも高い
周波数の振動を用いて測定することで、座標を入力する
ことができる有効エリアに対して直接はと反射波との経
路差を稼ぐための余分な領域を小さくすることが可能と
なった。しかもこの様な構成とすることで、座標を算出
するために直接必要な位相遅延時間は、位相速度が遅い
(周波数が低い)波を用いて得られるので、分解能を上
げるために高周波のクロックに対応した高価で消費電力
の大きな装置とせずとも距離算出の分解能を低下させる
ことなく、装置の小型化を実現することができる。
As described above, the position coordinates of the vibrating pen 3 can be detected in real time. In this way, by measuring the group delay time using the vibration of a frequency higher than the vibration used for measuring the phase delay time, the path of the reflected wave directly to the effective area where the coordinates can be input. It has become possible to reduce the extra area for making a difference. Moreover, with such a configuration, the phase delay time directly required for calculating the coordinates can be obtained by using a wave with a slow phase velocity (low frequency), so a high-frequency clock is used to increase the resolution. It is possible to realize the downsizing of the device without lowering the resolution of the distance calculation without using a correspondingly expensive and power-consuming device.

【0052】[0052]

【他の実施例】[Other Examples]

[実施例2]第2の実施例として、図1・図2の様に実
施例1とほぼ同じ構成の座標入力装置の説明をする。た
だし、図13に示した様に、信号波形検出回路5の構成
が異なっており、また、図12のタイミングチャートの
様に、振動子駆動回路2は2つの周波数を発生するもの
でなく、単一周波数のパルスを振動ペンに与え、振動子
4を駆動する。ここで振動子4は周波数の高いパルス的
な信号で駆動される。振動子4の基本共振周波数は例え
ば400KHzであり、振動ペン3に組み込むことによっ
て全体的に周波数帯域の広い振動特性となる。この振動
子をインパルス駆動することで、振動ペン3のペン先か
らはいろいろな周波数成分を含む振動が振動伝達板に入
射される。
[Second Embodiment] As a second embodiment, a coordinate input device having substantially the same configuration as that of the first embodiment as shown in FIGS. 1 and 2 will be described. However, the configuration of the signal waveform detection circuit 5 is different as shown in FIG. 13, and the oscillator drive circuit 2 does not generate two frequencies as shown in the timing chart of FIG. A pulse of one frequency is applied to the vibrating pen to drive the vibrator 4. Here, the oscillator 4 is driven by a pulse-like signal having a high frequency. The basic resonance frequency of the vibrator 4 is, for example, 400 KHz, and when the vibrator 4 is incorporated into the vibrating pen 3, the vibration characteristics of the entire frequency band are wide. By driving the vibrator in impulse, vibrations including various frequency components are incident on the vibration transmission plate from the pen tip of the vibration pen 3.

【0053】<板波の性質>既に説明したとおり、図6
は板上を伝播する弾性波(板波)速度の一般的な性質を
示したものである。板波の位相速度Vp及び群速度Vg
は、板の厚さdと波の周波数fとの積(以後fd値と呼
ぶ)に依存していることが良く知られている。fd値が
比較的低い周波数帯域では、群速度Vgと位相速度Vp
とは共にfd値が大きくなればなるほど速くなってい
る。本実施例では振動伝達板8上を伝播してくる板波の
周波数帯域は数十KHzから数百Hz、板厚は1.6mm程度
であり、前述のfd値が比較的低い領域となっている。
従ってセンサ6で検出される振動波形は、時間軸上で比
較すると、信号波形の先頭部分は伝播速度が早い周波数
の高い波で構成されており、時間が立つに連れて徐々に
周波数の低い板波がセンサ6に到達し、それがセンサで
電気的に変換され、より先に到達していた周波数の高い
波と上場して出力されることになる。センサで出力され
た信号を中心周波数の異なる帯域通過フィルタを通して
処理することにより、速度の異なる波を検出することが
できる。つまり帯域追加フィルタの中心周波数を高くす
れば速度の早い波を検出することができ、帯域通過フィ
ルタの中心周波数が低くなるにつれて、速度はそれと共
に遅くなっていく。
<Characteristics of Plate Wave> As described above, FIG.
Shows the general property of the velocity of elastic waves (plate waves) propagating on the plate. Phase velocity Vp and group velocity Vg of plate wave
Is well known to depend on the product of the plate thickness d and the wave frequency f (hereinafter referred to as the fd value). In the frequency band where the fd value is relatively low, the group velocity Vg and the phase velocity Vp
Both and are faster as the fd value is larger. In the present embodiment, the frequency band of the plate wave propagating on the vibration transmission plate 8 is several tens KHz to several hundreds Hz and the plate thickness is about 1.6 mm, which is a region where the above-mentioned fd value is relatively low. There is.
Therefore, when the vibration waveform detected by the sensor 6 is compared on the time axis, the leading portion of the signal waveform is composed of a wave having a high propagation speed and a high frequency, and a plate having a frequency that gradually decreases with time. The wave reaches the sensor 6, is electrically converted by the sensor, and is output by being listed with the wave having a higher frequency that has reached earlier. Waves with different velocities can be detected by processing the signals output from the sensor through bandpass filters with different center frequencies. That is, if the center frequency of the band addition filter is made high, a wave having a high speed can be detected, and as the center frequency of the band pass filter becomes lower, the speed becomes slower accordingly.

【0054】また、第1の実施例で述べた通り、周波数
f1の直接波の先頭からK波長目を検出したときに、先
頭から検出点までに振動が伝わる距離Ld は、 Ld =K・(α+β/f1) …(4) と表される。
[0054] Also, as described in the first embodiment, upon detection of the K wavelength from the head of the direct wave of the frequency f1, the distance L d of vibration from the beginning to the detection point is transmitted, L d = K・ (Α + β / f1) ... (4)

【0055】従って、板波を用いた場合、周波数を高く
することでLd の値を小さくすることができる。今
(3)式はある微小範囲で考えたが、前述の比較的fd
値の小さな領域では、fd値と群速度Vg・位相速度V
pとの関係はそれぞれ一様単調増加、かつ上に凸(傾き
が単調減少)の関係であり、このfd値の範囲内で周波
数を高くすればするほどLd の値を小さくすることがで
きる。ただ、高周波数の振動を用いると高分解能のカウ
ンタを用いなければならないため、群遅延時間の測定に
は周波数の高い板波を用い、位相遅延時間の計測には周
波数が遅く速度が遅い板波を用いる。群遅延時間Tgと
位相遅延時間Tpとから座標を算出する方法についてこ
れ以降に述べるが、後述の通り群遅延時間は直接距離算
出には用いられていないので、カウンタの時間分解能は
群遅延時間検出には要求されないという特徴が座標算出
アルゴリズムにはある。
Therefore, when a plate wave is used, the value of L d can be reduced by increasing the frequency. Now, the formula (3) is considered in a certain minute range, but the above-mentioned relatively fd
In the region where the value is small, fd value and group velocity Vg / phase velocity V
The relationship with p is a uniform monotonic increase and a convex relationship (the slope is monotonically decreasing), and the value of L d can be reduced as the frequency is increased within the range of the fd value. .. However, if high-frequency vibration is used, a high-resolution counter must be used.Therefore, a plate wave with a high frequency is used to measure the group delay time, and a plate wave with a low frequency and a slow speed is used to measure the phase delay time. To use. A method for calculating coordinates from the group delay time Tg and the phase delay time Tp will be described below. However, since the group delay time is not used for direct distance calculation as described later, the time resolution of the counter is the group delay time detection value. The coordinate calculation algorithm has a feature that is not required by the coordinate calculation algorithm.

【0056】<振動伝搬時間の説明(図12・図13)
>以下、振動センサ3までの振動到達時間を計測する原
理について説明する。
<Explanation of vibration propagation time (FIGS. 12 and 13)
> Hereinafter, the principle of measuring the vibration arrival time to the vibration sensor 3 will be described.

【0057】図12は信号波形検出回路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
明するための図である。尚、以下、振動センサ6aの場
合に付いて説明するが、その他の振動センサ6b,6
c,6dについても全く同じである。振動センサ6aへ
の振動伝達時間の計測は、振動子回路2へスタート信号
の出力と同時に開始することは既に説明した。この時、
振動子回路2から振動子4へは駆動信号41が印加され
ている。この信号41によって振動ペン3から振動伝達
板8に伝達された超音波振動は、振動センサ6aまでの
距離に応じた時間をかけて信号した後、振動センサ6a
で検出される。
FIG. 12 is a diagram for explaining a detection waveform input to the signal waveform detection circuit 9 and a vibration transmission time measuring process based on the detection waveform. Note that the vibration sensor 6a will be described below, but the other vibration sensors 6b, 6 will be described.
The same applies to c and 6d. It has already been described that the measurement of the vibration transmission time to the vibration sensor 6a is started at the same time as the output of the start signal to the vibrator circuit 2. At this time,
A drive signal 41 is applied from the oscillator circuit 2 to the oscillator 4. The ultrasonic vibration transmitted from the vibration pen 3 to the vibration transmission plate 8 by the signal 41 is signaled for a time corresponding to the distance to the vibration sensor 6a, and then the vibration sensor 6a.
Detected in.

【0058】図示の42で示す信号は振動センサ6aが
検出した信号を、中心周波数の高い第1の帯域通過フィ
ルタで処理したときに得られる検出信号波形を示してい
る。先に説明したようにこの実施例で用いられている振
動は板波であるため、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421と位相422の関係
は、振動伝達中にその伝達距離に応じて変化する。ここ
でエンベロープ421の進む速度、即ち、群速度をVg
とする。また44で示す信号は振動センサ6aが検出し
た信号を、中心周波数が第1帯域通過フィルタそれより
も低い第2の帯域通過フィルタで処理したときに得られ
る検出信号波形を示している。このとき位相442の進
む速度、即ち位相速度をVpとする。これらの群速度V
g及び位相速度Vpから振動ペン3と振動センサ6a間
の距離を検出することができる。まず、エンベロープ4
21にのみ着目すると、その速度はVgであり、ある特
定の波形上の点、例えば変曲点や図示43で示す信号の
ようにピークを検出すると、振動ペン3及び振動センサ
6aの間の距離は、その振動伝達時間をtgとして、 d=Vg・tg …(5) で与えられる。この式は振動センサ6aの一つに関する
ものであるが、同じ式により他の3つの振動センサ6b
〜6dと振動ペン3の距離も同様にして表すことができ
る。
A signal indicated by 42 in the figure shows a detection signal waveform obtained when the signal detected by the vibration sensor 6a is processed by the first bandpass filter having a high center frequency. As described above, since the vibration used in this embodiment is a plate wave, the relationship between the envelope 421 of the detection waveform and the phase 422 with respect to the propagation distance in the vibration transmission plate 8 is that during the vibration transmission. It changes according to the transmission distance. Here, the advancing speed of the envelope 421, that is, the group speed is Vg.
And The signal indicated by 44 indicates a detection signal waveform obtained when the signal detected by the vibration sensor 6a is processed by the second bandpass filter whose center frequency is lower than that of the first bandpass filter. At this time, the advancing speed of the phase 442, that is, the phase speed is set to Vp. These group velocities V
The distance between the vibration pen 3 and the vibration sensor 6a can be detected from g and the phase velocity Vp. First, envelope 4
Focusing only on 21, the speed is Vg, and when a point on a certain specific waveform, for example, an inflection point or a peak such as a signal shown in FIG. 43 is detected, the distance between the vibration pen 3 and the vibration sensor 6a is detected. Is given by d = Vg · tg (5) with its vibration transmission time being tg. This formula relates to one of the vibration sensors 6a, but the other three vibration sensors 6b are represented by the same formula.
The distance between 6d and the vibrating pen 3 can be similarly expressed.

【0059】更に、より高精度な座標決定をするため
に、位相信号の検出に基ずく処理を行なう。位相波形信
号422の特定の検出点、例えば振動印加から、ある所
定の信号レベル46後に位相が最初に負から正へと変化
するゼロクロス点までの時間をtp49(信号47に対
し所定幅の窓信号48を生成し、位相信号442と比較
することで得る)とすれば、振動センサと振動ペンの距
離は、 d=n・λp+Vp・tp …(6) となる。ここでλpは弾性波の波長(第二の帯域通過フ
ィルタにより検出されている波の波長)、nは整数であ
る。
Further, in order to determine the coordinates with higher accuracy, processing is performed based on the detection of the phase signal. The time from a specific detection point of the phase waveform signal 422, for example, vibration application, to a zero-cross point at which the phase first changes from negative to positive after a certain predetermined signal level 46 is tp49 (a window signal having a predetermined width with respect to the signal 47). 48 is obtained and obtained by comparing with the phase signal 442), the distance between the vibration sensor and the vibration pen is d = n · λp + Vp · tp (6). Here, λp is the wavelength of the elastic wave (wavelength of the wave detected by the second bandpass filter), and n is an integer.

【0060】前記(5)式と(6)式から上記の整数n
は、 n=int [(Vg・tg−Vp・tp)/λp+1/N] …(7) と表される。
From the above equations (5) and (6), the above integer n
Is expressed as n = int [(Vg · tg−Vp · tp) / λp + 1 / N] (7).

【0061】ここで、Nは“0”以外の実数であり、適
当な値を用いる。例えば、N=2とすれば±1/2波長
以内のtg等の変動であれば、nを決定することができ
る。つまりTgの検出にはマージンがあり、(7)式で
その誤差は吸収されてしまうもので、群遅延時間検出に
は高分解能のカウンタは必要がない。このようにして求
めたnを(6)式に代入することで、振動ペン3及び振
動センサ6a間の距離を精度良く測定することができ
る。(6)式から明らかなように、計測する位相遅延時
間Tpは、周波数が低く速度の遅い波を用いて計測され
ているので、高分解能で距離を算出することができる。
また上述した2つの振動伝達時間tgおよびtpの測定
のための信号43及び49の生成は、信号波形検出回路
9により行われるが、この信号波形検出回路9は図8に
示すように構成される。
Here, N is a real number other than "0", and an appropriate value is used. For example, if N = 2, then n can be determined if there is a variation such as tg within ± 1/2 wavelength. That is, there is a margin in the detection of Tg, and the error is absorbed by the equation (7), and therefore a high-resolution counter is not necessary for detecting the group delay time. By substituting n obtained in this way into the equation (6), the distance between the vibration pen 3 and the vibration sensor 6a can be accurately measured. As is clear from the equation (6), since the measured phase delay time Tp is measured using a wave having a low frequency and a low speed, the distance can be calculated with high resolution.
Further, the signals 43 and 49 for measuring the two vibration transmission times tg and tp described above are generated by the signal waveform detection circuit 9. The signal waveform detection circuit 9 is configured as shown in FIG. ..

【0062】図13は実施例の信号波形検出回路9の構
成を示すブロツク図である。図13において、振動セン
サ6aの出力信号は、前記増幅回路51により所定のレ
ベルまで増幅される。本実施例では帯域通過フィルタと
してバンドパスフィルタを使用しており、前述の増幅さ
れた信号は、帯域通過フィルタ511及び帯域通過フィ
ルタ512により検出信号の余分な周波数成分が除かれ
る。その後例えば、絶対値回路及び、低域通過フィルタ
等により構成されるエンベロープ検出回路521及びエ
ンベロープ検出回路522に、それぞれ信号が入力され
る。ここで帯域通過フィルタ511の通過中心周波数は
帯域通過フィルタ512のそれよりも高く設定されてい
る。
FIG. 13 is a block diagram showing the configuration of the signal waveform detection circuit 9 of the embodiment. In FIG. 13, the output signal of the vibration sensor 6a is amplified to a predetermined level by the amplifier circuit 51. In the present embodiment, a bandpass filter is used as the bandpass filter, and the above-mentioned amplified signal is subjected to bandpass filter 511 and bandpass filter 512 to remove the extra frequency component of the detection signal. Then, for example, the signals are respectively input to the envelope detection circuit 521 and the envelope detection circuit 522 which are configured by an absolute value circuit, a low pass filter, and the like. Here, the pass center frequency of the band pass filter 511 is set higher than that of the band pass filter 512.

【0063】エンベロープ検出回路521で取り出され
た信号は、エンベロープピーク検出回路53によってそ
のピークポイントが検出される。その後モノマルチバイ
ブレータ等から構成されたtg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である信号
tg(図7信号43)が形成され、演算制御回路1に入
力される。
The peak point of the signal extracted by the envelope detection circuit 521 is detected by the envelope peak detection circuit 53. After that, a signal tg (signal 43 in FIG. 7), which is an envelope delay time detection signal of a predetermined waveform, is formed by the tg signal detection circuit 54 composed of a mono-multivibrator or the like, and is input to the arithmetic control circuit 1.

【0064】一方、55は信号検出回路であり、エンベ
ロープ検出回路522で検出されたエンベロープ信号4
41中の所定レベルの閾値信号46を越える部分のパル
ス信号47を形成する。56は単安定マルチバイブレー
タであり、パルス信号47の最初の立ち上がりでトリガ
された所定時間幅のゲート信号48を開く。57はtp
コンパレータであり、ゲート信号48の開いている間の
位相信号442の最初の立ち上がりのゼロクロス点を検
出し、位相遅延時間信号tp49が演算制御回路1に供
給されることになる。尚、以上説明した回路は振動セン
サ6aに対するものであり、他の振動センサにも同じ回
路が設けられている。
On the other hand, 55 is a signal detection circuit, which detects the envelope signal 4 detected by the envelope detection circuit 522.
A pulse signal 47 of a portion of 41 which exceeds a threshold signal 46 of a predetermined level is formed. 56 is a monostable multivibrator, which opens the gate signal 48 of a predetermined time width triggered by the first rising edge of the pulse signal 47. 57 is tp
This is a comparator, which detects the first rising zero-cross point of the phase signal 442 while the gate signal 48 is open, and supplies the phase delay time signal tp49 to the arithmetic control circuit 1. The circuit described above is for the vibration sensor 6a, and the same circuit is provided for other vibration sensors.

【0065】以上のような原理で振動センサ6と振動ペ
ン3で入波した位置との距離を求めることができ、その
距離から実施例1の<座標位置算出の説明>で述べたと
おりに座標を算出して出力することができる。
The distance between the vibration sensor 6 and the position where the vibration pen 3 enters the wave can be obtained based on the above principle, and the coordinates are calculated from the distance as described in <Description of coordinate position calculation> in the first embodiment. Can be calculated and output.

【0066】このように、群遅延時間を、位相遅延時間
の測定に用いる振動よりも高い周波数の振動を用いて測
定することで、座標を入力することができる有効エリア
に対して直接波と反射波との経路差を稼ぐための余分な
領域を小さくすることが可能となった。しかもこの様な
構成とすることで、座標を算出するために直接必要な位
相遅延時間は、位相速度が遅い(周波数が低い)波を用
いて得られるので、分解能を上げるために高周波のクロ
ックに対応した高価で消費電力の大きな装置とせずとも
距離算出の分解能を低下させることなく装置の小型化を
実現することができる。
As described above, the group delay time is measured by using the vibration having a higher frequency than the vibration used for the measurement of the phase delay time, so that the direct wave and the reflection are reflected to the effective area where the coordinates can be input. It has become possible to reduce the extra area for gaining the path difference from the waves. Moreover, with such a configuration, the phase delay time directly required for calculating the coordinates can be obtained by using a wave with a slow phase velocity (low frequency), so a high-frequency clock is used to increase the resolution. It is possible to realize the miniaturization of the device without lowering the resolution of the distance calculation without using a correspondingly expensive and power-consuming device.

【0067】尚、本発明は、複数の機器から構成される
システムに適用しても、1つの機器から成る装置に適用
しても良い。また、本発明はシステム或は装置にプログ
ラムを供給することによって達成される場合にも適用で
きることは言うまでもない。
The present invention may be applied to a system composed of a plurality of devices or an apparatus composed of a single device. Further, it goes without saying that the present invention can be applied to the case where it is achieved by supplying a program to a system or an apparatus.

【0068】[0068]

【発明の効果】以上説明した様に本発明に係る座標入力
装置は、小型で低コスト・低消費電力の、精度の高い座
標入力を実現することができる。
As described above, the coordinate input device according to the present invention can realize a highly accurate coordinate input which is small in size, low in cost and low in power consumption.

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

【図1】座標入力装置の概略説明図である。FIG. 1 is a schematic explanatory diagram of a coordinate input device.

【図2】振動ペンの説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a vibrating pen.

【図3】振動子駆動回路のブロック図である。FIG. 3 is a block diagram of a vibrator drive circuit.

【図4】振動子駆動回路のタイミングチャートである。FIG. 4 is a timing chart of a vibrator drive circuit.

【図5】演算制御回路の構成を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of an arithmetic control circuit.

【図6】板波速度を説明する図である。FIG. 6 is a diagram illustrating plate wave velocity.

【図7】板波速度を説明する図である。FIG. 7 is a diagram illustrating plate wave velocity.

【図8】検出信号波形の模式図である。FIG. 8 is a schematic diagram of a detection signal waveform.

【図9】信号処理のタイミングチャートである。FIG. 9 is a timing chart of signal processing.

【図10】信号波形検出回路の構成を示すブロック図で
ある。
FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of a signal waveform detection circuit.

【図11】座標位置算出のための説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram for calculating coordinate positions.

【図12】実施例2の信号処理のタイミングチャートで
ある。
FIG. 12 is a timing chart of signal processing according to the second embodiment.

【図13】実施例2の信号波形検出回路の構成を示すブ
ロック図である。
FIG. 13 is a block diagram illustrating a configuration of a signal waveform detection circuit according to a second exemplary embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 演算制御回路、 2 振動子駆動回路、 3 振動ペン、 6 センサ、 7 防振材、 8 振動伝達板、 9 信号波形検出回路、 201 発信機、 202・203 文集回路、 204 切り替え回路、 205 シフトレジスタ、 206 ドライブ回路である。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 arithmetic control circuit, 2 oscillator drive circuit, 3 vibrating pen, 6 sensor, 7 anti-vibration material, 8 vibration transmission plate, 9 signal waveform detection circuit, 201 oscillator, 202/203 collection circuit, 204 switching circuit, 205 shift The register 206 is a drive circuit.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 淳 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 吉村 雄一郎 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (72) Inventor Jun Tanaka, 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Yuichiro Yoshimura, 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Within the corporation

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 振動を伝播する座標入力面に複数の振動
センサを配設し、振動を発生する座標指示具と前記セン
サのそれぞれとの距離を振動の到達時間から計測し、前
記座標指示具による前記座標入力面での指示点を座標値
として演算出力する座標入力装置であって、 前記座標入力面を伝わってきた第一の周波数の振動から
該振動の位相速度に係わる遅延時間を計測する手段と、 前記座標入力面を伝わってきた、前記第1の周波数より
高い第二の周波数の振動から該振動の群速度に係わる遅
延時間を計測する手段と、 前記計測された群速度と位相速度とに基づいて前記座標
指示具の座標位置を算出する手段と、 を備えることを特徴とする座標入力装置。
1. A plurality of vibration sensors are arranged on a coordinate input surface for propagating vibration, and the distance between each of the coordinate indicating tools that generate vibration and the sensor is measured from the arrival time of the vibration, and the coordinate indicating tools. A coordinate input device for calculating and outputting a designated point on the coordinate input surface as a coordinate value by measuring the delay time related to the phase velocity of the vibration from the vibration of the first frequency transmitted through the coordinate input surface. Means, means for measuring a delay time relating to a group velocity of the vibration from a vibration having a second frequency higher than the first frequency transmitted through the coordinate input surface, the measured group velocity and phase velocity And a means for calculating the coordinate position of the coordinate indicator based on the coordinate input device.
【請求項2】 前記座標指示具は、前記第1の周波数と
前記第2の周波数とで、所定周期で交互に駆動されるこ
とを特徴とする請求項1項記載の座標入力装置。
2. The coordinate input device according to claim 1, wherein the coordinate pointing device is alternately driven at the first frequency and the second frequency in a predetermined cycle.
【請求項3】 前記第1の周波数を中心周波数とする第
1の帯域フィルタと、前記第2の周波数を中心周波数と
する第2の帯域フィルタとを更に備え、前記座標指示手
段は前記第1の周波数と第2の周波数とをカバーする帯
域幅の振動を発生し、前記センサの出力信号から前記第
1の帯域フィルタで前記第1の周波数の振動を、第2の
帯域フィルタで前記第2の周波数の振動を取り出すこと
を特徴とする請求項1項記載の座標入力装置。
3. A first bandpass filter having the first frequency as a center frequency, and a second bandpass filter having the second frequency as a center frequency, wherein the coordinate designating means includes the first bandpass filter. Of the first frequency band and the second frequency band of the second frequency band are generated by the first band-pass filter and the second band-pass filter from the output signal of the sensor. The coordinate input device according to claim 1, wherein the vibration of the frequency is extracted.
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