JPH065496B2 - Ultrasonic application tablet - Google Patents

Ultrasonic application tablet

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Publication number
JPH065496B2
JPH065496B2 JP60122468A JP12246885A JPH065496B2 JP H065496 B2 JPH065496 B2 JP H065496B2 JP 60122468 A JP60122468 A JP 60122468A JP 12246885 A JP12246885 A JP 12246885A JP H065496 B2 JPH065496 B2 JP H065496B2
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JP
Japan
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wave
ultrasonic
pen
writing
propagation
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP60122468A
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Japanese (ja)
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JPS61281324A (en
Inventor
久雄 岡田
弌也 佐藤
荘二 佐々木
正則 田辺
寛児 川上
茂 猪瀬
希雄 須藤
英夫 埋橋
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Priority to DE8585109195T priority patent/DE3582968D1/en
Priority to US06/758,463 priority patent/US4665282A/en
Priority to CN85106123A priority patent/CN85106123B/en
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Publication of JPH065496B2 publication Critical patent/JPH065496B2/en
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、コンピュータ等の情報入力を手書きで行うた
めの超音波応用タブレットに関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an ultrasonic application tablet for handwriting information input by a computer or the like.

〔発明の背景〕[Background of the Invention]

従来、手書き入力装置として用いられる弾性波応用タブ
レットの書き込み装置い於いて、問題点の一つとして入
力ペンの傾斜角による標定位置の変動がある。特に、弾
性波の伝搬時間を用いて標定を行う方式の場合には、入
力ペンの傾斜角によって位相角が変化するため、本質的
に免れえない問題とされていた。
Conventionally, in a writing device of an elastic wave application tablet used as a handwriting input device, one of the problems is the variation of the orientation position due to the inclination angle of the input pen. In particular, in the case of the method of performing the orientation using the propagation time of the elastic wave, the phase angle changes depending on the inclination angle of the input pen, which is essentially an unavoidable problem.

従来、弾性波のうち表面波を用いた書き込み装置におい
て層状構造によるものが提案されている。例えば、特開
昭50-50830では弾性表面波を用いた接触型位置エンコー
ダで、表面波を伝える第一のシートの下に第二のシート
をもつ構造になっており、この第二のシート材はバルク
波を減衰させることが目的であるためバルク波減衰率の
大きな材料が用いられる。このように、他の目的で複合
化された書き込み板については、本発明で提案するよう
な入力ペン傾斜の影響を無くすために必要な材質の考慮
は払われていない。
Hitherto, a writing device using a surface wave among elastic waves has been proposed which has a layered structure. For example, in Japanese Unexamined Patent Publication No. 50-50830, a contact type position encoder using surface acoustic waves has a structure having a second sheet under a first sheet for transmitting surface waves. Since the purpose is to attenuate the bulk wave, a material with a large bulk wave attenuation factor is used. As described above, regarding the writing plate combined for other purposes, the consideration of the material necessary for eliminating the influence of the inclination of the input pen as proposed in the present invention is not taken into consideration.

〔発明の目的〕[Object of the Invention]

本発明の目的は、通常の手書き入力で座標検出が可能で
あり、また、入力ペンからの超音波の入射角度あるいは
入力ペンの回転角度によって生ずる検出波の波形変化を
低減し特に位相の逆転を防止することによって、高精度
化を可能とした超音波応用タブレットを提供することに
ある。
The object of the present invention is to enable coordinate detection by ordinary handwriting input, and to reduce the waveform change of the detected wave caused by the incident angle of the ultrasonic wave from the input pen or the rotation angle of the input pen, and in particular the phase inversion. An object is to provide an ultrasonic application tablet that can achieve higher accuracy by preventing it.

〔発明の概要〕[Outline of Invention]

本発明による縦波方式の原理とペン傾斜の問題について
説明する。
The principle of the longitudinal wave method according to the present invention and the problem of pen tilt will be described.

第1図は縦波を用いた超音波応用タブレットの構成を示
す。書き込み部は入力ペン1と書込み装置2とから構成
されている。該書込み装置2は書込み板3とその各コー
ナーに設置された受波子4(a,b,c,d)とから成
っている。前記入力ペン1は送波子1a、ペン先1b、
握り1cから成っており、パルス励振回路5によってパ
ルス電圧が印加され、該入力ペン1のペン先1bより縦
波超音波が放射される。前記書込み板2に入射された縦
波超音波は前記書込み板3を伝播し、前記受波子4(a
〜d)にて検出され、波形整形回路6に入力される。該
波形整形6の出力は、時間計数回路7に入力されて、超
音波入射点から各受波子までの伝播時間が計測される。
該時間計数回路7の出力は座標演算回路8に入力され
て、位置標定演算を行ったのち、標定結果が表示装置9
にて表示される。
FIG. 1 shows the configuration of an ultrasonic application tablet using longitudinal waves. The writing unit includes an input pen 1 and a writing device 2. The writing device 2 comprises a writing plate 3 and wave receivers 4 (a, b, c, d) installed at respective corners thereof. The input pen 1 includes a transmitter 1a, a pen tip 1b,
It is composed of a grip 1c, a pulse voltage is applied by a pulse excitation circuit 5, and a longitudinal ultrasonic wave is emitted from the pen tip 1b of the input pen 1. The longitudinal ultrasonic wave incident on the writing plate 2 propagates through the writing plate 3 and the wave receiver 4 (a
~ D), and input to the waveform shaping circuit 6. The output of the waveform shaping 6 is input to the time counting circuit 7, and the propagation time from the ultrasonic wave incident point to each wave receiver is measured.
The output of the time counting circuit 7 is input to the coordinate calculating circuit 8 to perform position locating calculation, and then the locating result is displayed on the display device 9.
Is displayed at.

前記波形整形回路6に入力された縦波超音波が入力ペン
1の傾斜角度によって変化する状況を第2図に示す。同
図は書込み板3に両端に受波子A及びBを設置し、その
中間点Pから入力ペン1により縦波超音波を入射した時
の両受波子にて検出される波形を示す。同図(a)は入
力ペン1を垂直においた時の検出波形を示し、第1到着
波Fは受波子A及びBに同位相で検出される。これに対
し、同図(b),(c),(d)は入力ペン1を受波子
A側に徐々に傾斜していった時の検出波形を示す。受波
子Bにおける第1到着波Fは、若干のレベル変化にある
ものの位相的変化は見られないのに対し、受波子Aにお
ける第1到着波Fは、レベルの変化と共に位相が変化
し、傾斜角大の(d)では位相が反転してしまう。従っ
て、第1到着波Fに着目して伝播時間を計測する場合、
例えばピーク点に着目した場合に傾斜角θによって伝播
時間が変動することになり、標定誤差の要因となる。
FIG. 2 shows a situation in which the longitudinal ultrasonic wave input to the waveform shaping circuit 6 changes depending on the inclination angle of the input pen 1. This figure shows waveforms detected by both wave receivers when the wave pen A and B are installed at both ends of the writing plate 3 and a longitudinal ultrasonic wave is incident from the intermediate point P by the input pen 1. FIG. 3A shows a detection waveform when the input pen 1 is vertically placed, and the first arrival wave F is detected by the receivers A and B in the same phase. On the other hand, (b), (c) and (d) of the same figure show detected waveforms when the input pen 1 is gradually inclined toward the wave receiver A side. The first arriving wave F at the wave receiver B has a slight level change, but no phase change is observed, whereas the first arriving wave F at the wave receiver A changes in phase with a change in level and has a slope. In (d) with a large angle, the phase is inverted. Therefore, when measuring the propagation time focusing on the first arrival wave F,
For example, when focusing on the peak point, the propagation time varies depending on the inclination angle θ, which causes a localization error.

ペンを傾斜させた場合に、検出波の波形が変化する現象
は、媒体10に入射された超音波の媒体面に平行な成分
が、入力ペンの傾斜の影響を受けているためであること
がシミュレーションによる解析で証明される。その結果
を第3図に示す。第3図(a)のように入力ペン1が媒
体面に垂直な場合には、媒体内で広がる波の位相はペン
を中心として対称であることがわかる。しかし、第3図
(b)のように入力ペン1が傾斜すると、ペンが傾斜し
た側の媒体10の表面付近の領域で波の位相が逆転し、
位相がペンを中心として非対称となることがわかる。さ
らに、詳しく解析するとこの位相が逆転する領域は、入
力ペンの傾斜が大きくなるにつれて拡大してくる。これ
らのことから、入力ペン1の傾斜、すなわち媒体10に
入射する超音波の媒体面に平行な成分が、媒体内の媒体
面に平行な波成分の位相に直接影響を及ぼしていること
がわかる。この現象のため、ペンが傾斜すると検出波の
波形が変化するのである。
The phenomenon in which the waveform of the detected wave changes when the pen is tilted is because the component of the ultrasonic wave incident on the medium 10 parallel to the medium surface is affected by the tilt of the input pen. Proved by simulation analysis. The results are shown in FIG. When the input pen 1 is perpendicular to the medium surface as shown in FIG. 3 (a), it can be seen that the phase of the wave spreading in the medium is symmetric with respect to the pen. However, when the input pen 1 is tilted as shown in FIG. 3 (b), the wave phase is reversed in a region near the surface of the medium 10 on the tilted side of the pen,
It can be seen that the phase is asymmetrical about the pen. Further, when analyzed in detail, the region in which the phase is reversed expands as the inclination of the input pen increases. From these, it can be seen that the inclination of the input pen 1, that is, the component of the ultrasonic wave incident on the medium 10 parallel to the medium surface directly affects the phase of the wave component parallel to the medium surface in the medium. . Due to this phenomenon, the waveform of the detected wave changes when the pen tilts.

しかし、よく注意して見ると、ペンが傾斜した側の位相
がすべて逆転しているのではないということがわかる。
つまり、超音波の入射点下方の媒体表面から深いとこ
ろ、特に波の位相を表わす矢印の渦が生じている深さ以
下での波の位相はペンを中心として対称になっているの
である。このことから、この位相が対称な波を非対称な
波より早く検出素子に導くことができれば、ペンの傾斜
の影響を低減でき、検出波の波形変化、特に位相の逆転
を防止できる。
However, if you look carefully, you can see that not all phases on the tilted side of the pen are reversed.
That is, the wave phase is symmetric with respect to the pen at a position deep below the surface of the medium where the ultrasonic waves are incident, particularly below the depth at which the vortex of the arrow representing the wave phase is generated. Therefore, if the wave having the symmetric phase can be guided to the detecting element earlier than the asymmetric wave, the influence of the inclination of the pen can be reduced, and the waveform change of the detected wave, especially the phase inversion can be prevented.

〔発明の実施例〕Example of Invention

本発明は上述のような発想によって生れたもので、その
実施例を第4図に示す。前記書込み装置2において、書
込み板3を少なくとも2層からなる構造とし、超音波を
伝搬させる伝搬層媒体3aの上に該伝搬層媒体より縦波
速度(超音波の縦波成分の伝搬速度のこと)の遅い材質
からなる入力層媒体3bを設け、前記伝搬層媒体3a側
に受波子4(a,b,c,d)を取りつけた構造とす
る。
The present invention was born from the idea described above, and an embodiment thereof is shown in FIG. In the writing device 2, the writing plate 3 has a structure including at least two layers, and a longitudinal wave velocity (a propagation velocity of a longitudinal wave component of ultrasonic waves) on the propagation layer medium 3a for propagating ultrasonic waves from the propagation layer medium. 2), the input layer medium 3b made of a slow material is provided, and the wave receiver 4 (a, b, c, d) is attached to the propagation layer medium 3a side.

第5図は、本発明による効果をシミュレーションによっ
て確認した図である。この解析で用いた材料は表1に示
すものである。第5図から媒体を2層化すると、ペンが
傾斜した場合でも位相が対称化された領域ができ、本発
明の考え方が正しいことが証明された。さらに、詳しい
解析によってこの位相が対称化された同相領域は、ペン
の傾斜を一定とした場合は音波の遅い入力層が厚くなる
につれて大きくなり、また入力層の厚さを一定とした場
合はペンの傾斜が小さいほど同相領域が大きくなるが、
前記書込み板3の面に平行な方向の同相領域の長さが、
前記伝搬層媒体3aを伝わる超音波の波長に対して約半
波長の長さになると、それ以後は入力層を厚くしても同
相領域の増加は見られないことが判った。それは、波の
1波長は、第2図の波形で説明すると、波形の山の部分
と谷の部分のように、また第3図の矢印で説明すると、
矢印が右向きの成分と左向きの成分のように、それぞれ
位相が逆の成分が、波長の略半分ずつから成り立ってお
り、一方の成分が半分以上に長くなり過ぎることが無い
ためである。
FIG. 5 is a diagram in which the effect of the present invention is confirmed by simulation. The materials used in this analysis are shown in Table 1. From FIG. 5, it is proved that the idea of the present invention is correct when the medium is made into two layers and a region in which the phase is made symmetrical is formed even when the pen is tilted. Furthermore, the in-phase region in which this phase is symmetrized by detailed analysis becomes larger as the input layer with slower sound waves becomes thicker when the inclination of the pen is constant, and when the input layer is constant, the in-phase region becomes larger. The smaller the slope of, the larger the in-phase region, but
The length of the in-phase region in the direction parallel to the surface of the writing plate 3 is
It has been found that when the length becomes about half the wavelength of the ultrasonic wave transmitted through the propagation layer medium 3a, the in-phase region does not increase thereafter even if the input layer is thickened. That is, if one wavelength of the wave is explained with the waveform of FIG. 2, it is like a peak portion and a valley portion of the waveform, and with the arrow of FIG.
This is because the components having opposite phases, such as the rightward component and the leftward component, are composed of approximately half of the wavelength, and one component does not become longer than half.

従って、その同相領域の長さが前記伝搬層媒体3aを伝
わる超音波の波長に対して約半波長の長さになったとい
うことは、入力ペン1の傾斜による位相の逆転をほぼ完
全に防止できるということである。
Therefore, the fact that the length of the in-phase region is about half the wavelength of the ultrasonic wave transmitted through the propagation layer medium 3a means that the phase reversal due to the inclination of the input pen 1 is almost completely prevented. It means that you can.

このことから、入力層媒体3bの厚さはむやみやたらに
厚くする必要はないことがわかる。また、入力層の音波
を遅くすれば、同じ効果を得るための層の厚さは薄くで
きることもわかった。
From this, it is understood that the thickness of the input layer medium 3b does not need to be excessively thick. It was also found that by slowing the sound wave in the input layer, the thickness of the layer for achieving the same effect can be reduced.

実用面から考えると、実用上の最大のペン傾斜時におい
て、この位相が対称化された同相領域の長さが、前記伝
搬層媒体3aを伝わる超音波の波長の半分あれば、実際
に超音波応用タブレットを使用したときでの入力ペン1
の傾斜による標定位置の変動は発生しなくなる。
From a practical point of view, if the length of the in-phase region in which the phase is made symmetric is half the wavelength of the ultrasonic wave transmitted through the propagation layer medium 3a at the time of the maximum practical pen inclination, the ultrasonic wave is actually ultrasonic wave. Input pen 1 when using an application tablet
The orientation position will not change due to the inclination of.

従って、実用上、考えられる最大のペン傾斜角を設定し
たときに、その同相領域の長さが、伝搬層媒体3aでの
超音波の波長の半分になるように、超音波伝搬速度が遅
い入力層媒体3bの材質や厚さが決定される。具体的に
は、超音波の周波数が400kHzで表1の材料を用いた場
合、入力ペンの最大傾斜が40°であれば入力層の厚さ
は1.2mmあればよく、最大傾斜が30°であれば入力層
の厚さは0.8mmあればよいことがわかった。
Therefore, in practice, when the maximum possible pen tilt angle is set, the length of the in-phase region is half the wavelength of the ultrasonic wave in the propagation layer medium 3a, so that the ultrasonic propagation velocity is low. The material and thickness of the layer medium 3b are determined. Specifically, when the ultrasonic frequency is 400 kHz and the material of Table 1 is used, if the maximum inclination of the input pen is 40 °, the thickness of the input layer may be 1.2 mm, and the maximum inclination is 30 °. It was found that the thickness of the input layer should be 0.8 mm if it exists.

以上に示したようにタブレットを構成することによっ
て、ペンの傾斜による波形変動を低減し、特に位相の逆
転を防止することが可能となり、高精度に位置評定でき
る超音波応用タブレットが実現できる。
By configuring the tablet as described above, it is possible to reduce the waveform fluctuation due to the inclination of the pen, and especially to prevent the phase inversion, and it is possible to realize an ultrasonic application tablet that can highly accurately evaluate the position.

また、表1に示した材料は透明であり、このような透明
な材料で構成したタブレットを、液晶表示装置やCRT
等の表示面に積層すれば、入力面と表示面を一体化した
超音波応用タブレットが実現できるメリットがある。透
明な材料で縦波速度の異なる材料は多々あり、それらの
組み合わせが可能である。又、同一材質で、音響的に2
層になっている材料を用いても同様な効果を得ることが
可能である。
The materials shown in Table 1 are transparent, and tablets made of such transparent materials can be used for liquid crystal display devices and CRTs.
If laminated on the display surface such as, there is an advantage that an ultrasonic application tablet in which the input surface and the display surface are integrated can be realized. There are many transparent materials having different longitudinal wave velocities, and combinations thereof are possible. Also, the same material, acoustically 2
The same effect can be obtained by using a layered material.

以上は透明な書込み板について述べたが、勿論不透明な
材料でも効果的には全く同じである。例えば前記伝搬層
媒体としてアルミニウム(縦波速度:6260m/s)を用
い、入力層媒体としてベークライト((縦波速度:2590
m/s)を用いることによって、ペンの傾斜の影響を無
くすことができる。
Although the above description has been made on the transparent writing plate, the same effect can be obtained with an opaque material. For example, aluminum (longitudinal wave velocity: 6260 m / s) is used as the propagation layer medium, and bakelite ((longitudinal wave velocity: 2590
By using m / s), the influence of the inclination of the pen can be eliminated.

次に、他の実施例について説明する。第6図は書込み装
置の複合化構造の応用を示すもので、書込み板3の伝搬
層媒体3aと入力層媒体3bの中間の中間層媒体3cを
設け、該中間層媒体として縦波速度が前記伝搬層媒体と
前記入力層媒体の縦波速度の中間の速さをもつものを用
いることを特徴としている。
Next, another embodiment will be described. FIG. 6 shows an application of the composite structure of the writing device. An intermediate layer medium 3c intermediate the propagation layer medium 3a and the input layer medium 3b of the writing plate 3 is provided, and the longitudinal wave velocity is the above-mentioned intermediate layer medium. It is characterized in that a medium having an intermediate speed between longitudinal wave velocities of the propagation layer medium and the input layer medium is used.

次に、この実施例の効果について説明する。Next, the effect of this embodiment will be described.

上記した第4図の実施例では、超音波の伝搬速度が遅い
材料を用いれば、ペンの傾斜による位相逆転を防止する
のに必要な入力層の厚さが薄くできる旨説明している。
In the embodiment shown in FIG. 4 described above, it is explained that the thickness of the input layer required to prevent the phase inversion due to the tilt of the pen can be reduced by using the material having the slow ultrasonic wave propagation velocity.

しかし、一方で、伝搬層媒体3aでの縦波成分の伝搬速
度と、入力層媒体3bでの縦波成分の伝搬速度とに差が
有り過ぎると、入力層媒体3bから伝搬層媒体3aへの
超音波の伝達率が低下してしまうという問題が生じる。
However, on the other hand, if there is an excessive difference between the propagation speed of the longitudinal wave component in the propagation layer medium 3a and the propagation speed of the longitudinal wave component in the input layer medium 3b, the propagation from the input layer medium 3b to the propagation layer medium 3a is increased. There is a problem that the transmissibility of ultrasonic waves is reduced.

しかして、2種の媒体間での縦波成分の伝搬速度に差が
あり過ぎて、超音波の伝達率が低い場合でも、これらの
媒体間に、その縦波成分の伝搬速度が、一方の媒体と他
方の媒体の中間の速さを有する中間媒体を介在させれ
ば、超音波の伝達率の低下を抑えることができる。
Therefore, even if the propagation speed of the longitudinal wave component between the two types of media is too different and the transmissivity of the ultrasonic waves is low, the propagation speed of the longitudinal wave component between these media is By interposing an intermediate medium having an intermediate speed between the medium and the other medium, it is possible to suppress a decrease in the transmissibility of ultrasonic waves.

そこで、この第6図の実施例では、中間層媒体3cを設
けたものであり、従って、この実施例によれば、超音波
の伝達率を高く保つことができ、この結果、第1図に示
してある受波子4で検出される信号のレベルを大きくす
ることができる。
Therefore, in the embodiment of FIG. 6, the intermediate layer medium 3c is provided. Therefore, according to this embodiment, the transmissivity of ultrasonic waves can be kept high, and as a result, as shown in FIG. It is possible to increase the level of the signal detected by the wave receiver 4 shown.

従って、この第6図の実施例は、書込み板3の寸法が大
きくなっても充分に超音波を検出することができ、大型
のタブレットにも容易に対応できるという効果がある。
Therefore, the embodiment shown in FIG. 6 has an effect that ultrasonic waves can be sufficiently detected even if the size of the writing plate 3 is large, and a large tablet can be easily dealt with.

また、第7図は前記2つの実施例と異なり、入力ペンに
改良を加えたものである。同図の拡大図に示すように、
入力ペン1のペン先1bの先端部に接触用小片11を設
け、該接触用小片材として縦波速度が前記書込み板3の
縦波速度より遅い材料を用いることを特徴とする。この
場合、ペン先1bの材質としては、その縦波速度が前記
接触用小片の縦波速度より速いものを用いることが望ま
しい。以上、本実施例も効果的には第4図の場合と同じ
で、入力ペンの傾斜の影響を無くすことができる。
Also, FIG. 7 differs from the above-described two embodiments in that the input pen is improved. As shown in the enlarged view of the same figure,
A contact piece 11 is provided at the tip of the pen tip 1b of the input pen 1, and a material having a longitudinal wave velocity lower than that of the writing plate 3 is used as the contact piece material. In this case, as the material of the pen tip 1b, it is preferable to use a material having a longitudinal wave velocity higher than that of the contact piece. As described above, this embodiment is effectively the same as the case of FIG. 4, and the influence of the inclination of the input pen can be eliminated.

前述の複合化書き込み板の製法としては、音速の異なる
複数の板を貼り合わせる方法、例えば、ガラス板の上に
ポリカーボネイト板とかアクリル板などを貼り合わせる
合板方法がある。又、別の方法として、同一材において
製造過程で素材の物理的性質、例えば比重の違いなどを
用いて音響特性上2層化媒体を作る製法がある。
As a method of manufacturing the above-mentioned composite writing plate, there is a method of bonding a plurality of plates having different sound speeds, for example, a plywood method of bonding a polycarbonate plate or an acrylic plate on a glass plate. As another method, there is a manufacturing method in which the two-layered medium is made in the same material in terms of acoustic characteristics by using the physical properties of the material in the manufacturing process, for example, the difference in specific gravity.

〔発明の効果〕 本発明によれば、超音波応用タブレットにおいて、ペン
の傾斜によって生ずる検出板の波形変化を低減でき、特
に位相の逆転が防止できるので、高精度なタブレットが
可能となる。また、波形変化を特別な検出器や付加回路
を用いて補正を行うタブレットに比べて、簡単に構成で
きる効果が得られる。
EFFECTS OF THE INVENTION According to the present invention, in the ultrasonic application tablet, the waveform change of the detection plate caused by the inclination of the pen can be reduced, and in particular, the phase inversion can be prevented, so that the tablet with high accuracy can be obtained. Further, compared to a tablet that corrects a waveform change using a special detector or an additional circuit, it is possible to obtain an effect that it can be easily configured.

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

第1図は、縦波を用いた超音波応用タブレットの原理構
成図、第2図は、入力ペンを傾斜した時の受波子に検出
される波形の状況、第3図は入力ペンから書込み板内に
入射される超音波挙動のシミュレーション結果、第4図
は本発明による複合化書込み装置を示す一実施例、第5
図は複合化による効果を示すシュミレーション結果、第
6図は本発明による複合化書き込み装置の他の実施例、
第7図は入力ペン側に改良を加えた本発明による他の実
施例を夫々示す。 1…入力ペン、2…書込み装置、3…書込み板、4…受
波子、5…パルス励振回路、6…波形整形回路、7…時
間計数回路、8…座標演算回路、9…表示装置。
FIG. 1 is a block diagram showing the principle of an ultrasonic application tablet using longitudinal waves, FIG. 2 is a waveform state detected by a wave receiver when the input pen is tilted, and FIG. 3 is a writing plate from the input pen. Simulation result of ultrasonic wave behavior incident on the inside, FIG. 4 is an example showing a composite writing device according to the present invention, FIG.
FIG. 6 is a simulation result showing the effect of compounding, and FIG. 6 is another embodiment of the compounding writing device according to the present invention.
FIG. 7 shows another embodiment according to the present invention in which the input pen side is improved. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Input pen, 2 ... Writing device, 3 ... Writing board, 4 ... Receiving element, 5 ... Pulse excitation circuit, 6 ... Waveform shaping circuit, 7 ... Time counting circuit, 8 ... Coordinate operation circuit, 9 ... Display device.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田辺 正則 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (72)発明者 川上 寛児 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (72)発明者 猪瀬 茂 栃木県下都賀郡大平町富田800番地 株式 会社日立製作所栃木工場内 (72)発明者 須藤 希雄 栃木県下都賀郡大平町富田800番地 株式 会社日立製作所栃木工場内 (72)発明者 埋橋 英夫 栃木県下都賀郡大平町富田800番地 株式 会社日立製作所栃木工場内 (56)参考文献 特開 昭63−103317(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Masanori Tanabe 4026 Kuji Town, Hitachi City, Hitachi, Ibaraki Prefecture Hitachi Research Laboratory, Ltd. (72) Hiroko Kawakami 4026 Kuji Town, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Hitachi, Ltd. In Hitachi, Ltd. (72) Inventor Shigeru Inose, 800, Tomita, Ohira-cho, Shimotsuga-gun, Tochigi Hitachi, Ltd., Tochigi factory (72) Inventor, Norio No. 800, Tomita, Ohira-cho, Shimotsuga, Tochigi Hitachi, Ltd., Tochigi factory (72) Inventor Hideo Fukuhashi 800 Tomita, Ohira-machi, Shimotsuga-gun, Tochigi Prefecture Tochigi Plant, Hitachi Ltd. (56) Reference JP-A-63-103317 (JP, A)

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】電気信号に励振され超音波を発生させる送
波子と、その超音波を一点から放射させるペン先を備え
た入力ペンと、該入力ペンからの超音波を伝搬させる書
込み板と、該書込み板の端部に設けられ伝搬した超音波
を電気信号に変換する受波子とからなる書込み装置と、
該書込み装置の検出信号から前記入力ペンの位置を標定
して表示装置に表示する信号処理装置とからなる超音波
応用タブレットにおいて、前記書込み装置の書込み板
を、超音波を伝搬させる伝搬層媒体と、その上に設けた
入力層媒体の少なくとも2層で構成し、該入力層媒体と
して、その中での超音波の縦波成分の伝搬速度が、前記
伝搬層媒体内での超音波の縦波成分の伝搬速度よりも遅
い速度となる材料で作成したものを用い、前記伝搬層媒
体側に前記受波子を取付けたことを特徴とする超音波応
用タブレット。
1. A transmitter that is excited by an electric signal to generate ultrasonic waves, an input pen having a pen tip that radiates the ultrasonic waves from one point, and a writing plate that propagates the ultrasonic waves from the input pen. A writing device, which is provided at an end portion of the writing plate and includes a wave receiver that converts propagated ultrasonic waves into an electric signal,
In an ultrasonic application tablet consisting of a signal processing device which locates the position of the input pen from the detection signal of the writing device and displays it on a display device, a writing plate of the writing device is a propagation layer medium for propagating ultrasonic waves. , And at least two layers of an input layer medium provided thereon, wherein the propagation velocity of the longitudinal wave component of the ultrasonic wave in the input layer medium is the longitudinal wave of the ultrasonic wave in the propagation layer medium. An ultrasonic application tablet characterized in that the wave receiver is attached to the medium of the propagation layer using a material made of a material having a velocity slower than the propagation velocity of the component.
【請求項2】前記第1項の構成による超音波応用タブレ
ットにおいて、前記書込み板を構成する伝搬層媒体と入
力層媒体の間に、その中での超音波の縦波成分の伝搬速
度が、前記伝搬層媒体内での超音波の縦波成分の伝搬速
度と、前記入力層媒体内での超音波の縦波成分の伝搬速
度の中間の速度となる材料で作成された中間層媒体が設
けられていることを特徴とする超音波応用タブレット。
2. In the ultrasonic application tablet according to the structure of the first aspect, the propagation velocity of the longitudinal wave component of the ultrasonic wave in the propagation layer medium constituting the writing plate and the input layer medium is An intermediate layer medium made of a material having an intermediate velocity between the propagation velocity of the longitudinal wave component of the ultrasonic wave in the propagation layer medium and the propagation velocity of the longitudinal wave component of the ultrasonic wave in the input layer medium is provided. An ultrasonic application tablet characterized by being used.
【請求項3】電気信号に励振され超音波を発生させる送
波子と、その超音波を放射させるペン先を備えた入力ペ
ンと、該入力ペンからの超音波を伝搬させる書込み板
と、該書込み板の端部に設けられ伝搬した超音波を電気
信号に変換する受波子とからなる書込み装置と、該書込
み装置の検出信号から前記入力ペンの位置を標定して表
示装置に表示する信号処理装置とからなる超音波応用タ
ブレットにおいて、前記入力ペンのペン先に、該ペンに
より前記書込み板に書込みを行なうとき、このペンと書
込み板の間に位置するようにして接触用小片を設け、該
接触用小片として、その中での超音波の縦波成分の伝搬
速度が、前記伝搬層媒体内での超音波の縦波成分の伝搬
速度よりも遅い速度となる材料で作成したものを用いた
ことを特徴とする超音波応用タブレット。
3. An input pen provided with a wave transmitter excited by an electric signal to generate an ultrasonic wave, a pen tip for emitting the ultrasonic wave, a writing plate for propagating the ultrasonic wave from the input pen, and the writing. A writing device, which is provided at an end of the plate and includes a wave receiver that converts propagated ultrasonic waves into an electric signal, and a signal processing device that locates the position of the input pen from a detection signal of the writing device and displays the position on a display device. In the ultrasonic application tablet consisting of, when writing on the writing plate with the pen, a contact piece is provided so as to be located between the pen and the writing plate, and the contact piece As a characteristic of using a material made of a material in which the propagation velocity of the longitudinal wave component of the ultrasonic wave therein is slower than the propagation velocity of the longitudinal wave component of the ultrasonic wave in the propagation layer medium. And super Wave applications tablet.
JP60122468A 1984-07-25 1985-06-07 Ultrasonic application tablet Expired - Lifetime JPH065496B2 (en)

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DE8585109195T DE3582968D1 (en) 1984-07-25 1985-07-23 TABLET-COORDINATE INPUT DEVICE USING ELASTIC SHAFT.
US06/758,463 US4665282A (en) 1984-07-25 1985-07-24 Tablet type coordinate input apparatus using elastic wave
CN85106123A CN85106123B (en) 1984-10-19 1985-08-12 Table coordinate input device using elastic wave

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