JPH06119102A - 座標入力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小型で操作性の良い座標入力装置を提供す
る。 【構成】 振動伝達板８上の入力保証領域Ａに入力され
た振動は、板８の端部による反射波と、直接波としてセ
ンサ６に到達する。この反射波が必ず防振材７を通って
センサ６に到達し、しかも板８の角部には防振材７が内
容に防振材７とセンサ６とを配置する。防振材７がない
角部にはセンサ６の電極に接続される導通部８３を設け
る。このため反射波を抑制できるとともに導通部８３の
ために板８を拡張する必要がない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は座標入力装置に関し、例
えば振動を入力する装置により生じた振動の伝達を利用
して入力位置座標を検出する座標入力装置及び振動入力
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、圧電素子を内蔵した振動入力
ペンにより振動伝達板に振動入力を行い、該伝達板に設
けた複数のセンサにより上記入力ペンの位置座標を検出
する座標入力装置が知られている。座標入力装置の代表
的な構成例を図９〜図１２に示す。

【０００３】図９に座標入力装置全体の概略構成を示
す。図９において、該座標入力装置は、振動入力ペン３
４、振動伝達板８、振動検出センサ６ａ〜ｄ、防振材７
ａ〜ｄ、演算制御回路１、振動子駆動回路２、および信
号波形検出回路９から構成される。すなわち、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１か
ら駆動回路２に、入力ペン３に内蔵された振動子４駆動
のためのパルス信号が供給され、パルス信号が駆動回路
２によって所定のゲインで増幅されて振動子４に印加さ
れる。電気的な駆動信号は振動子４によって機械的な振
動に変換され、入力ペン３のペン先を介して伝達板８に
入力される。該入力された振動は、伝達板８を伝播して
検出センサ６ａ〜ｄに達する。検出センサ６ａ〜ｄは圧
電素子等の機械的振動を電気的振動に変換するセンサで
あり、伝播してきた振動を検出し電気信号を出力するも
のである。出力された電気信号は、検出回路９におい
て、所定の波形検出処理により、伝播してきた振動の検
出センサ６ａ〜ｄの各々への振動到達タイミングを示す
信号となり演算制御回路１に出力される。演算制御回路
１は、パルス信号の供給から振動到達タイミングの信号
までの時間を、カウンタで構成されている内部タイマに
より計時する。該計時された時間と振動の伝播する速度
との積より、入力ペン３と検出センサ６ａ〜ｄ各々との
間の距離が算出され、算出される距離より３平方の定理
から入力ペン３の位置座標が求められるものである。

【０００４】図１０は振動伝達板８、検出センサ６ａ〜
ｄ、および防振材７ａ〜ｄ等の構成の説明図である。図
１０において、振動入力ペン３より振動入力される、略
長方形状のガラス等からなる振動伝達板８の入力面の裏
面に、伝達板８の４辺に平行に、かつ４辺の全域に、か
つ４辺から所定の距離ｚ離れて４個の帯状の防振材７ａ
〜ｄが貼着されている。防振材７ａ〜ｄは、伝播する振
動の振動伝達板８端面からの反射の抑制および残響の防
止を行うものである。伝達板８上の防振材７ａ〜ｄによ
り囲まれた領域内に、後述する位置座標の算出において
所望の精度あるいは分解能等の性能を保証する略長方形
状の入力保証領域Ａが設定されている。入力保証領域Ａ
の４辺の略垂直二等分線上で、かつ対応する防振材７ａ
〜ｄの入力保証領域Ａ側近傍、かつ伝達板８の防振材７
ａ〜ｄ貼着面側に、４個の振動検出センサ６ａ〜ｄが設
けられている。伝達板８面上には印刷等の手段により、
電気的接続が可能な導通部１０２ａが設けられており、
導電性接着剤により接着されているものである。検出セ
ンサ６ａ〜ｄは円柱形状をしており、両端面が電極面を
成形している。入力保証領域Ａの各辺から検出センサ６
ａ〜ｄおよび防振材７ａ〜ｄまでの距離、および伝達板
８のサイズは、入力ペン３から入力された振動が最短距
離で検出センサに達する直接波と、伝達板８の端面ある
いは防振材７ａ〜ｄの端面にて反射して検出センサに達
する反射波との経路の差において、入力保証領域Ａのサ
イズ、入力される振動の周波数、防振材７ａ〜ｄの反射
率および減衰率、防振材７ａ〜ｄの幅、伝達板８の板
厚、振動子４の駆動条件および位置座標算出において求
められる精度あるいは分解能等の性能等により決定され
るものである。

【０００５】図１１は検出センサ６ａ部の詳細図であ
る。検出センサ６ｂ〜ｄ部も同様に構成される。図１１
において、検出センサ６ａの接着された端面と反対側の
端面には、電気的接続が可能な金属製の接続部材１０６
ａが自身のバネ性により圧接されている。接続部材１０
６ａは防振材７ａ上を横切るように位置し、同様に防振
材７ａ上に位置する信号波形検出回路の一部（後述の前
置増幅回路）８２ａに自身のバネ性により圧接されてい
る。さらに導通部８３ａおよび検出回路の一部８２ａと
の電気的接続が可能な金属板製の接続部材１０７ａが設
けられている。接続部材１０７ａは自身のバネ性によ
り、導通部８３ａおよび検出回路の一部８２ａに圧接さ
れている。導通部８３ａ、第１および第２の接続部材１
０６ａおよび１０７ａにより、検出センサ６ａと検出回
路８２ａとが電気的に接続される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、伝達板８上に設けられた導通部１０２ａ〜ｄ
と検出回路１１３との電気的接続のため、第２の接続部
材１０７ａ〜ｄが伝達板８の端面近傍に設けられる必要
がある。そのため、伝達板８のサイズは、上記各種条件
より決定される防振材７ａ〜ｄの外側の端面と同一面が
伝達板８の端面となる必要最小源のサイズに、接続部材
１０７ａ〜ｄの設置のために上記の距離ｚ分だけ大きく
する必要があるという欠点があった。

【０００７】上記欠点を解決するために、接続部材１０
７ａ〜ｄの位置する場所のみ伝達板８を凸状に出張り設
ける構成が考えられるが、略長方形状の外形サイズとし
ては上記と同様に必要最小限のサイズに対して大きくな
り、また伝達板８が異形となりコストアップを招くとい
う欠点がある。

【０００８】また、上記欠点を解決するために、図１１
に示すように、接続部材１０７ａ〜ｄの位置する場所の
み防振材７ａ〜ｄを凹状にし、該凹部に接続部材１０７
ａ〜ｄを配置する構成が考えられるが、該凹部面での振
動反射による精度あるいは分解能等の性能の低下、およ
び防振材７ａ〜ｄが異形となり、コストアップを招くと
いう欠点がある。

【０００９】また、上記欠点を解決するために、防振材
７ａ〜ｄを、伝達板８の検出検出センサ６ａ〜ｄが設置
される面と反対側である入力面側に貼着する構成が考え
られるが、防振材７ａ〜ｄの厚さ分入力面側に出張り部
が生じてしまう、伝達板８上に手を置きながらの入力ペ
ンによる入力ペンによる入力がしずらくなるという欠点
があった。

【００１０】本発明は上記従来例に鑑みて成されたもの
で、小型で操作性が良い座標入力装置を提供することを
目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】及び

【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。振動伝達板上に設定され
た入力保証領域上で入力された振動を検出し、前記振動
の遅延時間を基に座標を算出する座標入力装置であっ
て、前記振動伝達板の周縁部に、所定の空隙を含めて設
けられた防振材と、前記入力保証領域内で入力された振
動の前記振動伝達板周縁部による反射波が、前記防振材
を経由して到達する位置に設けられた、振動を検出して
電気的に出力する検出手段と、前記防振材の空隙に設け
られた、前記検出手段の出力を導通する導通部材とを備
える。

【００１２】また、振動伝達板上に設定された入力保証
領域上で入力された振動を検出し、前記振動の遅延時間
を基に座標を算出する座標入力装置であって、振動を検
出して電気的な信号として出力する検出手段と、該検出
手段による出力信号を増幅する増幅手段と、前記検出手
段と前記増幅手段とを電気的に接続する接続手段と、前
記振動伝達板周縁部に設けられた防振材とを備え、前記
増幅手段を前記検出手段近傍の防振材上に固設すること
を特徴とする。

【００１３】また、振動伝達板上に設定された入力保証
領域上で振動を入力し、前記振動の遅延時間を基に座標
を算出する座標入力装置であって、振動を発生する発生
手段と、振動を前記振動伝達板に伝える先端伝達部材
と、前記発生手段により発生した振動を前記先端伝達部
材に伝達する中間伝達部材とを備え、前記先端伝達部材
は前記中間伝達部材に螺嵌されることを特徴とする。

【００１４】また、振動伝達板上に設定された入力保証
領域上で振動を入力し、前記振動の遅延時間を基に座標
を算出する座標入力装置であって、振動を発生する発生
手段と、振動を前記振動伝達板に伝える先端伝達部材
と、前記発生手段により発生した振動を前記先端伝達部
材に伝達する中間伝達部材と、前記先端伝達部材を前記
固定する固定部材とを備え、前記先端伝達部材は前記中
間伝達部材に圧接するよう前記固定部材に螺嵌されるこ
とを特徴とする。

【００１５】

【実施例】図１〜図８に本発明の座標入力装置の第１の
実施例を示す。

【００１６】図３に本発明の座標入力装置全体の概略構
成を示す。

【００１７】図３において、座標入力装置は、振動入力
ペン３、振動伝達板８、振動検出センサ６ａ〜ｃ、防振
材７ａ〜ｃ、演算制御回路１、振動子駆動回路２、およ
び信号波形検出回路９から構成される。すなわち、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
１から駆動回路２に、入力ペン３に内蔵された振動子１
４駆動のためのパルス信号が供給され、該パルス信号が
駆動回路２によって所定のゲインで増幅されて振動子４
に印加される。電気的な駆動信号は振動子４によって機
械的な振動に変換され、入力ペン３のペン先を介して伝
達板８に入力される。入力された振動は、伝達板８を伝
播して検出センサ６ａ〜ｃに達する。検出センサ６ａ〜
ｃは圧電素子等の機械的振動を電気的振動に変換するセ
ンサであり、伝播してきた振動を検出し電気信号を出力
するものである。出力された電気信号は、検出回路９に
おいて、所定の波形検出処理により、伝播してきた振動
の検出センサ６ａ〜ｃの各々への振動到達タイミングを
示す信号となり、演算制御回路１に出力される。演算制
御回路１は、上記パルス信号の供給から振動到達タイミ
ングの信号までの時間を、カウンタで構成されている内
部タイマにより計時し振動伝搬時間とする。該振動伝搬
時間と振動の伝播する速度との積より、入力ペン３と検
出センサ６ａ〜ｃ各々との間の距離が算出され、算出さ
れた距離を基に３平方の定理から入力ペン３の位置座標
が求められるものである。

【００１８】ここで、振動子４の振動周波数はガラスな
どの振動伝達板８に板波を発生する事が出来る値に選択
される。また、振動子駆動の際、駆動伝達板８に対して
第４図の垂直方向に振動するモードが選択される。ま
た、振動子４の振動周波数を入力ペン３のペン先５を含
んだ共振周波数とする事で効率のよい振動変換が可能で
ある。上記のようにして振動伝達板８に伝えられる弾性
波は板波であり、表面波などに比して振動伝達板の表面
の傷、障害物等の影響を受けにくいという利点を有す
る。

【００１９】図１は振動伝達板８、検出センサ６ａ〜
ｄ、および防振材７ａ〜ｄ等の構成の説明図である。図
１において、振動入力ペン３より振動入力される略長方
形状のガラス等からなる振動伝達板８の入力面の裏面
に、伝達板８の４辺に平行で、しかも４辺端面近傍に４
個の帯状の防振材７ａ〜ｄが貼着されている。防振材７
ａ〜ｄは、伝播する振動の振動伝達板８端面からの反射
の抑制および残響の防止を行う防振手段である。伝達板
８上の防振材７ａ〜ｄにより囲まれた領域内に、後述す
る位置座標の算出において所望の精度あるいは分解能等
の性能を保証する略長方形状の入力保証領域Ａが設定さ
れている。防振材７ａ〜ｄの長手方向の長さは、対応す
る上記伝達板８の辺の長さより短く、入力保証領域Ａの
辺の長さより長く構成されている。入力保証領域Ａの４
辺の無限延長線の２組の略平行な線により挟まれた領域
外で、、かつ防振材７ａ〜ｄの入力保証領域Ａ側の端面
の延長線の交点近傍、かつ伝達板８の防振材７ａ〜ｄ貼
着面側に、３個の振動検出センサ６ａ〜ｃが設けられて
いる。伝達板８面上には印刷等の手段により、電気的接
続が可能な導通部８３ａが設けられており、該導通部８
３ａ上に検出センサ６ａ〜ｃか導通性接着剤により接着
されているものである。検出センサ６ａ〜ｄは円柱形状
をしており、両端面が電極面を形成している。

【００２０】図２は検出センサ６ａ部の詳細図である。
検出センサ６ｂ，ｃ部も同様に構成される。図２におい
て、検出センサ６ａの接着された端面と反対側の端面に
は、電気的接続が可能な金属板製の接続部材６ａが自身
のバネ性により圧接されている。接続部材６ａは、防振
材７ａおよび７ｂが貼着されていない伝達板８上に位置
し、同様に防振材７ａおよび７ｂが貼着されていない伝
達板８上に位置する、後述の信号波形検出回路９の一部
である後述の前置増幅回路５１に自身のバネ性により圧
接されている。さらに導通部８３ａおよび前置増幅回路
５１との電気的接続が可能な金属板製の接続部材７ａ
が、防振材７ａおよび４ｂが貼着されていない伝達板８
上に設けられている。接続部材７ａは自身のバネ性によ
り、導通部８３ａおよび前置増幅回路５１に圧接されて
いる。導通部８３ａ、接続部材１０９ａおよび１０８ａ
により、検出センサ６ａと前置増幅回路５１とが電気的
に接続される。検出センサ６ａ以外の検出センサ６ｂお
よび６ｃについても同様に構成される。

【００２１】上記構成において、伝達板８のサイズの決
定に関しては後で詳しく述べる。

【００２２】次に、演算制御回路、振動伝搬時間検出お
よび補正、位置座標算出について詳説する。

【００２３】＜演算制御回路の説明＞上述した構成に於
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、振動入力ペン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）による経時を開始させる。そし
て、振動入力ペン３より発生した振動は振動伝達板８上
を伝播し、振動検出センサ６ａ〜ｃ迄の距離に応じて遅
延して到達する。

【００２４】信号波形検出回路９は各振動検出センサ６
ａ〜ｃからの信号を検出して、後述する波形検出処理に
より各振動検出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は各検出センサ毎のこ
の信号を入力し、各々の振動検出センサ６ａ〜ｃまでの
振動到達時間の検出、そして振動入力ペン３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
動入力ペン３の位置情報を基に不図示のディスプレイ駆
動回路を駆動して、不図示のディスプレイによる表示を
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。

【００２５】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。

【００２６】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に振動入力ペン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取られ、検出セン
サ６ａ〜ｃにより振動が検出されるまでの遅延時間が計
測できることになる。

【００２７】その他、各構成要素となる回路は順を追っ
て説明する。

【００２８】信号波形検出回路９より出力される各振動
検出センサ６ａ〜ｃ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〜３
４ｄに入力される。ラッチ回路３４ａ〜３４ｄのそれぞ
れは、各振動検出センサ６ａ〜３ｃ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
動入力ペン３の座標位置を算出する。そして、Ｉ／Ｏポ
ート３７を介して不図示のディスプレイ駆動回路に算出
した座標位置情報を出力することにより、例えば不図示
のディスプレイ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。 ＜振動伝搬時間検出の説明（図６，図７）＞以下、振動
検出センサ３ａ〜３ｃまでの振動到達時間を計測する原
理に付いて説明する。

【００２９】図６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、振動検出センサ６ａの
場合に付いて説明するが、その他の振動検出センサ６
ｂ，６ｃについても全く同じである。振動検出センサ６
ａへの振動伝達時間の計測は、振動子駆動回路１２への
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、振動子駆動回路１２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
動入力ペン３から振動伝達板８に伝達された振動は、振
動検出センサ６ａまでの距離に応じた時間ｔｇをかけて
進行した後、振動検出センサ６ａで検出される。

【００３０】図示の４２で示す信号振動検出センサ６ａ
が検出した信号波形を示している。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４２
２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、そして位相４２２の位相速度をＶｐとす
る。この群速度Ｖｇ及び位相速度Ｖｐから振動入力ペン
１と振動検出センサ６ａ間の距離を検出することができ
る。

【００３１】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、振動入力ペン３及び振動検出センサ６ａの間の
距離は、その振動伝達時間をｔｇとして、 ｄ＝Ｖｇ・ｔｇ （１） で与えられる。この式は振動検出センサ６ａの一つに関
するものであるが、同じ式により他の２つの振動検出セ
ンサ６ｂ，６ｃと振動入力ペン３の距離も同様にして表
すことができる。

【００３２】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後のゼロクロス点までの時間をｔｐ
４５（信号４７に対し所定幅の窓信号４４を生成し、位
相信号４２２と比較することで得る）とすれば、振動検
出センサ６ａと振動入力ペン３の距離は、 ｄ＝ｎ・λｐ＋Ｖｐ・ｔｐ （２） となる。ここで、λｐは弾性波の波長、ｎは整数であ
る。

【００３３】前記（１）式と（２）式から上記の整数ｎ
は、 ｎ＝ｉｎｔ［（Ｖｇ・ｔｇ−Ｖｐ・ｔｐ）／λｐ＋１／Ｎ］ （３） と表される。

【００３４】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。上記のようにしてもとめたｎを（２）式に代入する
ことで、振動入力ペン３及び振動検出センサ６ａ間の距
離を精度良く測定することができる。上述した２つの振
動伝達時間ｔｇおよびｔｐの測定のため信号４３及び４
５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７に示すように構成され
る。

【００３５】図７は本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７において、振動検出セ
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る。増幅された信号は、帯域通過フ
ィルタ５１１により検出信号の余分な周波数成分が除か
れ、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５２に入力され、検
出信号のエンベロープのみが取り出される。エンベロー
プピークのタイミングは、エンベロープピーク検出回路
５３によって検出される。ピーク検出回路はモノマルチ
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５信号４３）が形成され、演算制御回路１
に入力される。

【００３６】一方、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４２
１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４４を開く。５７はｔｐコ
ンパレータであり、ゲート信号４４の開いている間の位
相信号４２２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ｔｐ４５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検出セ
ンサ６ａに対するものであり、他の振動検出センサにも
同じ回路が設けられている。

【００３７】＜遅延時間補正の説明＞前記ラッチ回路に
よってラッチされた振動伝達時間は、厳密には前述の入
力ペン３のペン先中を音波が進む時間や検出センサ６ａ
〜６ｃで出力された信号を回路で処理する時間等を含ん
でいる。そこで波が振動伝達板８上を伝播する時間以外
のこれらの遅延時間を固有遅延時間ｅｔと定義する。ま
た基準となる点における群遅延時間と位相遅延時間の差
を位相オフセット時間ｔｏｆｆと定義する。これらによ
り生じる誤差は、振動入力ペン３から振動伝達板８、振
動検出センサ６ａ〜６ｃへと行なわれる振動伝達の際に
必ず同じ量が含まれる。そこで、例えば図８の原点Ｏの
位置を前述の基準点とし、また振動検出センサ６ａまで
の距離をＲ１（＝Ｘ／２）とした場合、原点Ｏにて振動
入力ペン３で入力を行ない実測された原点Ｏから検出セ
ンサ６ａまでの実測の振動伝達時間をｔｇｚ’、ｔｐ
ｚ’、また原点Ｏからセンサまでの真の伝達時間をｔｇ
ｚ、ｔｐｚとすれば、これらは固有遅延時間ｅｔおよび
位相オフセットｔｏｆｆに関して、 ｔｇｚ’＝ｔｇｚ＋ｅｔ （４） ｔｐｚ’＝ｔｐｚ＋ｅｔ＋ｔｏｆｆ （５） の関係がある。

【００３８】一方、任意の入力点Ｐでの実測値ｔｇ’ｔ
ｐ’は同様に、 ｔｇ’＝ｔｇ＋ｅｔ （６） ｔｐ’＝ｔｐ＋ｅｔ＋ｔｏｆｆ （７） となる。この（４）（６），（５）（７）両者の差を求
めると、 tg'-tgz'=(tg+et)-(tgz+et)=tg-tgz （８） tp'-tpz'=(tp+et+toff)-(tpz+et+toff)=tp-tpz （９） となり、各伝達時間に含まれる固有遅延時間ｅｔおよび
位相オフセットｔｏｆｆが除去され、原点Ｏの位置から
入力点Ｐの間に検出センサ６ａ位置を起点とする距離に
応じた真の伝達遅延時間の差を求めることができ、前記
（２）（３）式を用いればその距離差を求めることがで
きる。振動検出センサ６ａから原点Ｏまでの距離はあら
かじめ不揮発性メモリ等に記憶してあり既知であるの
で、振動入力ペン３と振動検出センサ６ａ間の距離を決
定できる。他のセンサ６ｂ，６ｃについても同様に求め
ることができる。上記、原点Ｏにおける実測値ｔｇｚ’
及びｔｐｚ’はあらかじめ不揮発性メモリに記憶され、
（２），（３）式の計算の前に（８），（９）式が実行
され精度の高い測定ができる。

【００３９】＜座標位置算出の説明（図８）＞次に実際
に振動入力ペン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。

【００４０】今、振動伝達板８上の４辺の角部近傍に３
つの振動検出センサ６ａ〜６ｃを符号Ｓ１〜Ｓ３の位置
に設けると、先に説明した原理に基づいて、振動入力ペ
ン３の位置Ｐから各々の振動検出センサ６ａ〜６ｃの位
置までの直線距離ｄａ〜ｄｃ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〜ｄｃに基づき、
振動入力ペン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。

【００４１】 ｘ＝（ｄａ＋ｄｂ）・（ｄａ−ｄｂ）／２Ｘ （１０） ｙ＝（ｄｃ＋ｄａ）・（ｄｃ−ｄａ）／２Ｙ （１１） ここで、Ｘ，Ｙはそれぞれ振動検出センサ６ａ，６ｂ間
の距離、振動検出センサ６ｃ，６ａ間の距離である。

【００４２】以上のようにして振動入力ペン３の位置座
標をリアルタイムで検出することができる。

【００４３】次に、本発明における伝達板８のサイズの
決定に関して述べる。

【００４４】上記振動伝搬時間の検出において、検出波
形は入力ペン３から入力された振動が最短距離で検出セ
ンサ６ａ〜６ｄに到達する直接波であることが望まし
い。なぜならば、検出波形の検出ポイントに、上記直接
波以外に伝達板８あるいは防振材７ａ〜７ｄの端面にて
反射して検出センサ６ａ〜６ｃに達する反射波が干渉す
ると、波形が変形してしまい、振動伝達時間ｔｇおよび
ｔｐに誤差が生じる。該誤差は式（１）あるいは
（２），（３）による入力ペン３と検出センサ６ａ〜６
ｃ間の距離の算出に誤差を生じさせ、式（１０）および
（１１）による入力ペン３の位置座標の算出に誤差を生
じさせる。すなわち、精度あるいは分解能等の性能の低
下を招くものである。そのために、反射波が直接波に対
し所定の時間遅れて検出センサ６ａ〜６ｃに到達するよ
うに、すなわち反射波の経路が直接波の経路より所定の
距離長くなるように、入力保証領域５から所定の距離離
れて検出センサ６ａ〜６ｃおよび防振材７ａ〜７ｄが設
けられる。しかしながら、反射波が直接波より十分遅れ
て検出センサ６ａ〜６ｃに到達する構成にすると、入力
保証領域Ａと検出センサ６ａ〜６ｃおよび防振材７ａ〜
７ｄ間の距離、および防振材７ａ〜７ｄの幅が大きくな
り、伝達板８のサイズが大きくなってしまう。そのた
め、本座標入力装置に所望される精度あるいは分解能等
の性能より許容される、振動到達時間ｔｇおよびｔｐの
誤差を生じせしめる反射波の干渉を許容するように、入
力保証領域Ａに対し検出センサ６ａ〜６ｃおよび防振材
７ａ〜７ｄを配置し、伝達板８のサイズを決定するもの
である。決定には、精度あるいは分解能等の性能の許容
値、入力保証領域Ａのサイズ、直接波と反射波の経路
差、伝達板８を伝播する時の振動の減衰率、防振材７ａ
〜７ｄ貼着部を伝播する時の振動の減衰率、防振材７ａ
〜７ｄの幅、防振材７ａ〜７ｄ端面での反射率、伝達板
８端面での反射率、入力される振動の周波数、伝達板８
の板厚、振動子４の駆動条件等が関与し、実験あるいは
シミュレーションにより上記決定がなされるものであ
る。該実験あるいはシミュレーションは、入力保証領域
Ａ内で直接波と反射波の経路差がより小さくなる入力保
証領域Ａの４辺の近傍においてなされるものである。

【００４５】次に、上記決定における防振材７ａ〜７ｄ
の長手方向の長さについて述べる。前述のごとく、防振
材７ａ〜７ｄの長手方向の長さは、対応する伝達板８の
辺の長さより短く、入力保証領域Ａの辺の長さより長く
構成されている。また、入力保証領域Ａの４辺の無限延
長線の２組の略平行な線により挟まれた領域外で、かつ
防振材７ａ〜７ｄの入力保証領域Ａ側の端面の延長線の
交点近傍に、検出センサ６ａ〜６ｃが設けられている。

【００４６】上記構成において、防振材７ａの検出セン
サ６ａ側の短手方向の端面は、入力保証領域Ａの任意の
位置から入力された振動の防振材７ａに対応する伝達板
８の端面からの反射波が、検出センサ６ａおよび６ｃに
達する経路が必ず防振材７ａを通るように位置する。言
い替えると、防振材７ａの端面の位置より伝達板８の角
部側には防振材７ａは存在する必要がないものである。
また、防振材７ａの端面の位置は、簡単な数学計算よ
り、入力保証領域Ａの検出センサ６ａ側の遠い方の角部
にて入力された振動の反射波により求められるものであ
る。この時、２回以上の反射波は上記直接波と反射波の
経路差が十分取れるため無視できることは言うまでもな
い。以上は防振材７ａの検出センサ６ａ側の端面につい
て述べたが、同様のことが防振材７ａ〜７ｄの全ての端
面について考えられる。すなわち、防振材７ａ〜７ｄの
長手方向の長さを、対応する伝達板８の辺の長さより短
く、入力保証領域Ａの辺の長さより長く構成し、また入
力保証領域Ａの４辺の無限延長線の２組の略平行な線に
より挟まれた領域外で、かつ防振材７ａ〜７ｄの入力保
証領域Ａ側の端面の延長線の交点近傍に、検出センサ６
ａ〜６ｃを設ける構成とすることで、伝達板８の端面か
らの反射波が検出センサ６ａ〜６ｃに到達する経路上に
常に防振材７ａ〜７ｄのいずれかが存在することができ
るものである。このため、上記構成とすることで、伝達
板８のサイズの決定に際し防振材の長さは適切に設定さ
れるので、該決定において必要最小限の伝達板８のサイ
ズが求められるものである。

【００４７】なお、本実施例において、伝達板８の材質
はガラスであったが、これに限定されるものではなく、
振動を伝達する材質であればなんでもよい。

【００４８】また、伝達板８の形状は略長方形とした
が、該長方形の角部は、必要な直接波と反射波との経路
差が確保できる範囲で、面取りあるいはＲを付けた形状
としてもよい。

【００４９】また、検出センサ６の形状は円柱形とした
が、これに限定されるものではなく、角状あるいは円筒
状等、振動が検出できればどの様な形状でもよい。

【００５０】また、検出センサ６の位置は、防振材７の
入力保証領域側の長手方向の端面の交点近傍としたが、
これに限定されるものではなく、入力保証領域の４辺の
無限延長線の２組の略平行な線により挟まれた領域外
で、かつ防振材７の入力保証領域Ａ側の端面の延長線の
近傍であればどこでもよい。

【００５１】また、検出センサ６は伝達板８に接着され
たが、検出センサが伝達板８に押圧される構成としても
よい。

【００５２】また、検出センサ６は３個としたが、これ
に限定されるものではなく、２個あるいは必要に応じ４
個以上としてもよいことは言うまでもない。

【００５３】また、防振材７の形状は略長方形のごとく
説明したが、これに限定されるものではなく、長手方向
に凹凸状の起伏を有する形状、あるいは長手方向に勾配
を有する形状、あるいは短手方向に勾配を有する形状
等、所定の防振効果を有せば、いずれの形状でもよい。

【００５４】また、防振材７は伝達板８の入力面の裏面
に貼着されたが、必要に応じ入力面側にも貼着してもよ
い。この場合は防振効果がさらに高くなるものである。

【００５５】また、検出センサ６と防振材７は伝達板８
の入力面の裏面に設けられたが、入力面側に設けてもよ
い。また必要に応じ検出センサ６と防振材７の一部を入
力面側に設けてもよい。この場合は、例えば伝達板８の
下方にディスプレイを配置する場合において、該配置の
自由度を増すものである。

【００５６】また、検出センサ６の一方の電極と信号波
形検出回路９との電気的接続手段のひとつである伝達板
８上に印刷により設けられる導通部８３は、該構成に限
定されるものではなく、伝達板８上に接着あるいは押圧
により固定設置された板状部材でもよい。さらに、検出
センサ６の電極と信号波形検出回路９とのもうひとつの
電気的接続手段である金属板製の接続部材１０８は、第
１の実施例の構成に限定されるものではなく、導通部８
３と信号波形検出回路９とを電気的に接続するリード線
等電気的接続手段であればいかなる手段でもよい。

【００５７】以上説明したように、本実施例の構成によ
る座標入力装置においては、振動伝達板の４辺の端面に
近接して該振動伝達板面上に設けられた複数個の帯状の
上記振動の防振手段を有し、該防振手段の長手方向の長
さが、対応する上記振動伝達板の辺の長さより短く、上
記入力保証領域の辺の長さより長く構成することによ
り、入力ペンから入力された振動が最短距離で検出セン
サに達する直接波と、伝達板の端面あるいは防振材の端
面にて反射して検出センサに達する反射波との経路の差
において、入力保証領域のサイズ、入力される振動の周
波数、防振材の反射率および減衰率、防振材の幅、伝達
板の板厚、振動子の駆動条件および位置座標算出におい
て求められる精度あるいは分解能等の性能等により決定
される必要最小限のサイズで伝達板を構成し、かつ低コ
ストで高性能な座標検出装置を実現できる。

【００５８】さらには、上記検出センサが上記振動伝達
板の面上に設けられた機械電気変換素子であり、該検出
センサの電極と上記演算手段との電気的接続手段の一方
において、第一の電気的接続手段が上記振動伝達板面上
に設けられ、第二の電気的接続手段が上記振動伝達板の
端面近傍でかつ上記防振手段の未設置領域に位置する構
成とすることで、上記演算手段の一部（信号波形検出回
路の一部である前置増幅回路）を防振手段干渉すること
なく、伝達板面に近接して配置することができるため、
薄型の座標検出装置を実現できる。

【００５９】

【他の実施例】

［実施例２］本発明の第２の実施例として前の実施例と
同じく座標入力装置の説明をする。従来、弾性波を用い
た座標入力装置が知られているが、この種の装置にあっ
ては、センサ電極に接続する電極用部材はネジやハンダ
等の部材で固定される構成となっていた。

【００６０】しかしながら、上記従来例ではセンサ電極
と接続するための電極用部材が図７のようにネジやハン
ダ等で固定されているために、装置の構成が大きくなっ
たり、電極用部材を固定するための工程が多くなった
り、また、固定するためのスペースが余分に必要であっ
たりするという問題があった。それらの問題は、装置の
製造コストを押し上げることになっていた。

【００６１】更に、増幅器等の回路を載せている基板部
分は、座標入力面である振動伝播体とは別の部材に独立
して固定されており、そのためにも基板の設置固定のた
めの工程や、固定するための空間が必要であり、装置の
大型化、製造コストの増大につながっていた。本実施例
はそれらの課題を解決する座標入力装置を説明するもの
である。

【００６２】図１３〜図１８に第２の実施例である座標
入力装置の構成を示す。

【００６３】図１３は本発明に於ける座標入力装置の構
造を示している。図において、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、この振動伝達板８上をタツチすることで行う。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、処理を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。

【００６４】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１３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
装着されている。上記振動センサ６付近の振動伝達板周
縁部には、前置増幅回路基板８２が設置されている。こ
のセンサ及び前置増幅回路基板の装着構成に関しては後
で詳しく説明する。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）を透かしてみ
ることが可能になっている。

【００６５】振動ペン３に内蔵された振動子は、振動子
駆動回路２によって駆動される。振動子４の駆動信号は
演算制御回路１から低レベルのパルス信号として供給さ
れ、振動子駆動回路２によって所定のゲインで増幅され
た後、振動子４に印加される。電気的な駆動信号は振動
子４によって機械的な振動に変換され、ペン先５を介し
て振動伝達板８に伝達される。

【００６６】ここで振動子４の振動周波数はガラスなど
の振動伝達板８に板波を発生する事が出来る値に選択さ
れる。また、振動子駆動の際、振動伝達板８に対して図
２の垂直方向に振動するモードが選択される。また、振
動子４の振動周波数をペン先５を含んだ共振周波数とす
る事で効率のよい振動変換が可能である。上記のように
して振動伝達板８に伝えられる弾性波は板波であり、表
面波などに比して振動伝達板の表面の傷、障害物等の影
響を受けにくいという利点を有する。

【００６７】上述した構成において、演算制御回路１は
実施例１で説明した構成と同じ機能を有するものであ
り、また、信号波形検出回路９も実施例１と同じ構成で
ある。また、振動センサ３までの振動到達時間を計測す
る原理、振動伝達時間から座標を算出する原理について
もまったく同様である。 ＜センサ及び前置増幅回路基板の取り付け＞図１５は、
振動伝達板８と防振材７と前置増幅回路基板８２と電極
用板バネ８１・８４とセンサ６とから構成される、振動
伝達板のセンサ近傍（以下、センサブロックと呼ぶ）の
詳細な構成図である。前置増幅回路基板８２上にはセン
サ６と接続するための電極８２１が設けられている。防
振材７は伝達板８に接着部材（例えば両面テープ等）で
固定される。更に、基板８２は前記接着部材等でセンサ
６近傍の防振材７上に固定される。そのうえで、センサ
６の電極と基板８２上の電極８２１とを電気的に接続す
るための電極用部材の板バネ８１を振動伝播体８及び基
板８２と共に設置する。また、伝達板８上にはセンサ６
のもう一方の電極と接続するための導通部８３が伝達板
８の周縁部まで形成されている。板バネ８４は良導体で
あり、導通部８３と基板８２の電極８２１とに接して両
者を接続している。こうすることにより、センサ６の電
極部材をコンパクトな板バネにすることができ、センサ
周辺部分を非常に小型化することができる。

【００６８】次に、板バネ８１と板バネ８４とについて
詳しく説明する。板バネ８１は銅等の良導体で作られ、
図１６のように中信線の部分で線対称の形状となってい
る。これは、図１８に示されているように、略四角形の
伝達板８の各辺のセンサ取り付け部に対して、板バネの
異方性をなくして全ての辺で同一形状の板バネを使用す
るためである。板バネ８１は、センサ６の電極に接触す
る爪９１と、基板８２の接点８２１に接触する爪９２と
を有し、それらの爪でセンサ６と基板８２とを接続しな
がら、それらと対向する押さえ部９３との間の弾性によ
る力をもって伝達板８等を挟み込み固定するものであ
る。こうすることにより、センサ６の電極部材をコンパ
クトな板バネにすることができ、センサ周辺部分を非常
に小型化することができる。

【００６９】もう１種類の板バネ８４も同じ目的を持つ
ものである。ただし、伝達板上の導通部８３と、その上
に設けられた基板８２上の電極８２１とに接続するため
に、形状が異なる。板バネ８４では、爪１０２により電
極８２１に接触し、中央の爪１０１で導通部８３に接触
して両者を接続する。

【００７０】このような板バネを用い、基板８２を防振
材７のうえに設けることで、前置増幅器５１をセンサ６
の近くに設置できる。このため、前置増幅器５１のノイ
ズの飛び込みやすい高インピーダンスな入力部分が非常
に小さくなり、ノイズ対策として有効である。また、防
振材７の上ならば伝達板８の弾性波に影響を及ぼすこと
もない。

【００７１】また、装置の製造時にセンサの電極のため
にハンダづけやネジ止を行う必要がなくなり、工程を減
らすことができて製造コストを削減することができる。

【００７２】更に、防振材７を固定するために接着部材
を用いず、板バネ８１の挟み込む力によって固定するこ
ともできる。このようにすれば振動伝達板８に防振材７
を接着する工程も省くことができ、更に製造コストを削
減することができる。 ［実施例３］実施例３として前述の座標入力装置に使用
する振動入力ペンについて説明する。

【００７３】従来の振動入力ペンには次のような欠点が
あった。すなわち、データ入力を行った場合、振動入力
ペンのペン先は振動伝達板との摩擦により摩耗する。摩
耗量が大きくなってくるとペン先が太くなり、使用者が
操作する際の操作性が悪いばかりでなく、振動伝達板と
振動入力ペンのペン先との接触面積が大きくなり、座標
を検出する分解能が実質的に低下する（つまりペン先が
接触している部分内のどの点を出力するか特定できなく
なる）という欠点を生じる。

【００７４】この問題を解決するためにペン先を交換す
ることが必要となってくるが、従来はペン先を取りはず
せば振動子等の構成要素が同時に分解され、市場でのメ
ンテナンスが容易でなかった。また、ペン全体を交換す
るということも考えられるが、交換コストが高くなりラ
ンニングコストが高くなるという問題があった。また、
摩耗に対する耐久性を増す方法として、ペン先を樹脂で
構成することが考えられるが、究極的には前述の問題を
解決できないばかりか、ペン先全体を樹脂とすることで
振動のエネルギーロスが大きくなる欠点のほかに、振動
子の電極としてペン先を用いることができないため電極
を独立した部材として設けねばならず、装置の構成を複
雑なものとしてしまうという問題があった。

【００７５】図１９及び図２０は本実施例の振動ペンの
要部構造を説明するための図である。図において、振動
ペン３に内蔵された振動子４は、後述する振動子駆動回
路２により駆動される。電気的な駆動信号は振動子４に
よって機械的な超音波振動に変換され、振動伝達部材５
を介してペン先１２に伝達され、ペン先１２と後述の振
動伝達板が接触することによって振動伝達板に振動が入
射される。振動子４は円柱状であり、本実施例では分極
方向と振動方向が平行なＫ₃₃振動モードが利用されてい
て、接着により振動伝達部材５の大端面に取りつけられ
ている。振動子４の一方の電極は振動伝達部材５、導通
リング１３８、及び電極バネ１３７を介して振動子駆動
回路２につながれている。また、もう一方の電極は電極
ピン１３５、電極バネ１３６を通して振動子駆動回路２
につながれている。またペン筐体１３１とペン先保護部
材１３３とは導通リング１３８でネジ部を介して締結さ
れている。図１９のペンと図２０のペンとはペン先１２
の形状において異なっている。

【００７６】さてここで、振動を利用した座標入力装置
の振動ペン３に要求されるのは、まず第一に振動子４で
発生した振動を振動伝達板に効率よく入射することがで
きること、そして第二に、入力する際に振動伝達板を傷
つけることがあってはならないことである。第一の条件
に対しては、ペン先１２の材料として一般に、アルミニ
ウム、ステンレスなどの金属材料がエネルギー損失が少
なく最適な材料として扱われているが、座標入力の際に
振動伝達板を傷つけるという問題が生じる。一方、第二
の問題に対しては、金属に比べて樹脂がより好ましい材
料であるといえる。

【００７７】これらの課題を考慮して、本実施例では振
動子４の振動を後述の振動伝達板に入射するために、振
動伝達部材５の材料としてアルミニウムを用いず、その
振動を振動伝達板に入射する。この振動伝達部材５は金
属で構成されているために振動エネルギーの損失が少な
く、その軸方向長さが比較的大きくなっても十分に振動
を伝えることが可能となる。更に、振動伝達部材５は導
伝性であるので、振動子４の電極と導通させるための部
材をも兼ねている。

【００７８】振動伝達板５はペン先保護部材１３３と導
通リング１３８によって固定されており、ペン先保護部
材１３３にはペン先を固定するためのネジが設けられて
いる。ペン先１２をペン先保護部材１３３とこのネジを
用いて結合させた場合、まず振動伝達部材５の小端面と
ペン先１２とが接触し、この状態においてネジの締めつ
けトルクが発生し、ペン先が固定される。

【００７９】本実施例の場合、ペン先１２は樹脂の中で
も比較的振動のエネルギー損失が小さい（金属と比べる
と損失はかなり大きくなる）ポリアミドイミドが用いら
れており、しかも耐摩耗性にも優れ、振動伝達板８を傷
つけないという利点がある。もちろんこれら二つの条件
を満足する材料、たとえばポリフェニルサルファイド
（ｐｐｓ）などの材料を用いても良いことは言うまでも
ない。

【００８０】このように、振動発生源である振動子４と
ペン先１２との間に振動を伝達する部材を介在させるこ
とで、ペン先の交換をし安くすることができ、しかも実
用時の振動伝達部材５への応力の集中を防止することが
でき、安定した振動を振動伝達板に入力することができ
る優れた効果がある。

【００８１】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明にかかる座
標入力装置は小型でしかも操作性が良いという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の座標入力装置の振動伝
達板等の構成説明図である。

【図２】本発明の第１の実施例の座標入力装置の振動伝
達板等の構成詳細説明図である。

【図３】本発明の第１の実施例の座標入力装置の概略説
明図である。

【図４】本発明の第１の実施例の振動ペンの図である。

【図５】本発明の第１の実施例の演算制御回路の構成を
示すブロック図である。

【図６】本発明の第１の実施例の信号処理のタイミング
チャートである。

【図７】本発明の第１の実施例の信号波形検出回路の構
成を示すブロック図である。

【図８】本発明の第１の実施例の座標位置算出のための
説明図である。

【図９】従来の座標入力装置の概略構成説明図である。

【図１０】従来の座標入力装置の振動伝達板等の構成説
明図である。

【図１１】従来の座標入力装置の振動伝達板等の構成詳
細説明図である。

【図１２】従来の座標入力装置の振動伝達板等の他の構
成の説明図である。

【図１３】第２の実施例の座標入力装置の構成説明図で
ある。

【図１４】第２の実施例の座標入力装置の振動センサ周
辺の構成説明図である。

【図１５】第２の実施例の座標入力装置の振動センサ周
辺の構成説明図である。

【図１６】第２の実施例の座標入力装置の振動センサ電
極部材の構造図である。

【図１７】第２の実施例の座標入力装置の振動センサ電
極部材の構造図である。

【図１８】第２の実施例の座標入力装置の振動センサ電
極部材の取り付け構造の図である。

【図１９】第３の実施例の座標入力装置の振動ペンの構
造図である。

【図２０】第４の実施例の座標入力装置の振動ペンの構
造図である。

【符号の説明】

１…振動入力ペン、 ２…振動伝達板、 ２ａ…導通部、 ３ａ〜３ｃ…振動検出センサ、 ４ａ〜４ｄ…防振材、 ５…入力保証領域、 ６ａ〜６ｃ…接続部材、 ７ａ〜７ｃ…接続部材、 １１…演算制御回路、 １２…振動子駆動回路、 １３…信号波形検出回路である。

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 兼子 潔 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 時岡 正樹 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

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 振動伝達板上に設定された入力保証領域
   上で入力された振動を検出し、前記振動の遅延時間を基
   に座標を算出する座標入力装置であって、 前記振動伝達板の周縁部に、所定の空隙を含めて設けら
   れた防振材と、 前記入力保証領域内で入力された振動の前記振動伝達板
   周縁部による反射波が、前記防振材を経由して到達する
   位置に設けられた、振動を検出して電気的に出力する検
   出手段と、 前記防振材の空隙に設けられた、前記検出手段の出力を
   導通する導通部材と、 を備えることを特徴とする座標入力装置。
2. 【請求項２】 前記振動伝達板は長方形であって、前記
   振動伝達板の角部を空隙として前記防振材を設けること
   を特徴とする請求項１記載の座標入力装置。
3. 【請求項３】前記検出手段は、前記振動伝達板角部の少
   なくとも３か所に設けることを特徴とする請求項２記載
   の座標入力装置。
4. 【請求項４】 振動伝達板上に設定された入力保証領域
   上で入力された振動を検出し、前記振動の遅延時間を基
   に座標を算出する座標入力装置であって、 振動を検出して電気的な信号として出力する検出手段
   と、 該検出手段による出力信号を増幅する増幅手段と、 前記検出手段と前記増幅手段とを電気的に接続する接続
   手段と、 前記振動伝達板周縁部に設けられた防振材と、を備え、
   前記増幅手段を前記検出手段近傍の防振材上に固設する
   ことを特徴とする座標入力装置。
5. 【請求項５】 前記検出手段と前記増幅手段とを電気的
   に接続する、対向した爪部が形成された接続部材を更に
   備え、該接続部材は前記検出手段と前記増幅手段とを接
   続するとともに、前記対向する爪部により前記増幅手段
   と前記振動伝達板とを挟持することを特徴とする請求項
   ４記載の座標入力装置。
6. 【請求項６】 前記接続部材は、前記爪部として前記検
   出手段への接点と前記増幅手段への接点とを前記爪部と
   して左右対称に形成されることを特徴とする請求項５記
   載の座標入力装置。
7. 【請求項７】 振動伝達板上に設定された入力保証領域
   上で振動を入力し、前記振動の遅延時間を基に座標を算
   出する座標入力装置であって、 振動を発生する発生手段と、 振動を前記振動伝達板に伝える先端伝達部材と、 前記発生手段により発生した振動を前記先端伝達部材に
   伝達する中間伝達部材と、を備え、前記先端伝達部材は
   前記中間伝達部材に螺嵌されることを特徴とする座標入
   力装置。
8. 【請求項８】 振動伝達板上に設定された入力保証領域
   上で振動を入力し、前記振動の遅延時間を基に座標を算
   出する座標入力装置であって、 振動を発生する発生手段と、 振動を前記振動伝達板に伝える先端伝達部材と、 前記発生手段により発生した振動を前記先端伝達部材に
   伝達する中間伝達部材と、 前記先端伝達部材を前記固定する固定部材と、を備え、
   前記先端伝達部材は前記中間伝達部材に圧接するよう前
   記固定部材に螺嵌されることを特徴とする座標入力装
   置。
9. 【請求項９】 前記先端伝達部材は樹脂製であり、前記
   中間伝達部材は金属製であることを特徴とする請求項７
   乃至８記載の座標入力装置。
10. 【請求項１０】 前記振動発生手段は入力された電力を
    機械的な振動に変換し、前記中間伝達部材は前記振動発
    生手段の入力電力の導通部を兼ねることを特徴とする請
    求項９記載の座標入力装置。