JPH07141089A

JPH07141089A - 座標入力装置

Info

Publication number: JPH07141089A
Application number: JP28310693A
Authority: JP
Inventors: Yuichiro Yoshimura; 雄一郎吉村; Ryozo Yanagisawa; 亮三柳沢; Atsushi Tanaka; 淳田中; Hajime Sato; 肇佐藤; Masaki Tokioka; 正樹時岡; Katsuyuki Kobayashi; 克行小林
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-11-12
Filing date: 1993-11-12
Publication date: 1995-06-02
Also published as: EP0655704A1; EP0655704B1; DE69417358T2; US5831603A; DE69417358D1

Abstract

(57)【要約】【目的】座標入力装置の小型化・高精度化を図る。【構成】振動伝達板場の有効領域Ａに、振動ペン３から
振動が入力されると、疎の振動は振動センサ６ａ〜６ｄ
により検出される。演算制御回路は、検出した振動の、
振動発生時間に対する遅延時間を基に振動ペンの位置の
座標を算出する。入力された振動が振動伝達板８の縁部
で反射され、センサ６で検出されることを防止するため
に、防振材７が振動伝達板８の縁部に取り付けられてい
る。その形状は、有効領域Ａとの距離が、振動センサに
近づくほど小さくなるようになっている。このため、有
効領域Ａで入力され、防振材７の境界で反射されてセン
サ６に達するる振動のうち最も反射角が大きな反射波に
ついて、その反射角を小さくすることができ、反射され
る振動を小さくすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば振動伝達板上の
振動伝達時間から指示点座標を検出する座標入力装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、振動伝達板に、圧電素子など
を内蔵した振動ペンにより振動入力を行い、振動伝達板
に設けた複数のセンサにより入力点の座標を検出する座
標入力装置が知られている。

【０００３】このような座標入力装置では、図７に示す
ように振動を検出するため振動伝達板８の周辺部に振動
伝達板８端面からの不要振動（反射波）の干渉による検
出精度低下を防ぐため防振材を装着していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記振
動伝達板８端面から不要振動（反射波）を防止するため
に装着した防振材自身の装着境界面で形成される音響イ
ンピーダンス不連続境界でも２次的に反射波が発生し
た。いま、振動伝達板領域中有効に座標入力できる方形
の領域を有効エリアとする。特に、図８に示すように、
振動センサを前記防振材から一定距離離して装着した場
合、上記有効エリアの４辺のうち当該振動センサの近傍
の辺付近で当該振動センサから最も遠い隅の領域Ｒから
振動ペンで入力された振動の防振材境界による反射波の
影響が大きい。これは、図に示す反射角αが最も大き
く、周知のように反射角が大きくなると反射率も大きく
なるからである。

【０００５】前記反射角αをある一定角以下に保つに
は、有効エリアと防振材境界の距離を離し、振動伝達板
を大きくする必要があった。すなわち、従来の振動セン
サを前記防振材から一定距離離して装着した構成におい
ては、上記有効エリアからの反射波の影響が最大になる
ところを基に反射角がある一定角以下になるように有効
エリア・防振材・振動センサ・振動伝達板の配置、寸法
を決定していたために、装置が大型になるという欠点が
あった。逆に、上記従来構成では、小型化しようとする
と、音響インピーダンス境界での振動の反射角が大きく
なって反射率が大きくなり、反射波の影響で座標検出精
度が低下するという欠点があった。

【０００６】本発明は上記従来例に鑑みて為されたもの
で、高精度の座標検出ができ、しかも小型の座標入力装
置を提供することを目標とする。

【０００７】

【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。

【０００８】すなわち、振動発生手段と、該振動発生手
段により発生された振動を有効領域内に入力されて伝達
する振動伝達体と、該振動伝達体の振動を検出する検出
センサと、該検出センサにより検出された振動に基づい
て前記振動伝達体における入力位置の座標を算出する算
出手段と、前記振動伝達体周辺部にあって音響インピー
ダンスの境界線における振動の反射を防止する防振部材
とを備え、該防振部材は、前記有効領域との距離が前記
振動センサから遠ざかるにつれ大きくなるように配置す
る。

【０００９】上記構成により、音響インピーダンスの境
界により反射されて振動センサに達する振動の反射角が
小さくなり、反射される振動波小さくなる。

【００１０】更に望ましくは、前記音響インピーダンス
変動の境界は、前記防振部材を、山と谷を連続的に組み
合わせた鋸刃状に形成して構成される。

【００１１】上記構成により、音響インピーダンスを漸
減させ、反射波を低減することができる。

【００１２】更に望ましくは、前記山と谷との深さは前
記振動発生手段により発生される振動の波長より大き
い。

【００１３】上記構成により、音響インピーダンスを漸
減させ、反射波を低減することができる。

【００１４】

【第１実施例】以下、添付図面に従って本発明に係わる
実施例を詳細に説明する。

【００１５】図１は本実施例にお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５を振動さ
せるものである。８はアクリルやガラス板等、東名部材
からなる振動伝達痛手あり、振動ペン３による座標入力
は、この振動伝達板８上をタッチすることで行う。また
実際には、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で指定することを行う。そして、
この振動伝達板８の外周には、反射した振動が中央部に
戻るのを防止（減少）させるための防振材７が設けら
れ、その防振材７は図に示すように防振材境界と上記座
標入力を有効とする有効エリア境界との距離が前記振動
センサから遠ざかるにつれ大きくなるように斜めに装着
する。この防振材形状に関する一連の作用については、
後で詳述する。防振材また振動伝達板８の周辺部には圧
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。さらに、各振動センサ６
ａ〜６ｂに対応する前記信号波形検出回路９の信号を演
算制御回路１に出力する。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。

【００１６】振動ペン３に内蔵された振動子４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から低い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に印化される。

【００１７】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、ペン先５を介して振動伝達
板８に伝達される。

【００１８】ここで振動子４の振動周波数はガラス等の
振動伝達板８に板波を発生することができる値に選択さ
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
ることで効率の良い振動変換が可能である。

【００１９】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、表面波等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。

【００２０】＜演算制御回路の説明＞上述した構成にお
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から振動ペン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センサ６ａ〜６
ｄまでの距離に応じて遅延して到達する。

【００２１】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は各センサごとのこの信号を
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３による入力の座標位置を算
出する。

【００２２】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
標出力を行う。（不図示）図３は本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。

【００２３】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、定数などを記憶する不揮発メモリ等
によって構成されている。

【００２４】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、計時開始をセンサによ
る振動検出の同期が取られ、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。

【００２５】その他構成要素となる回路は順に追って説
明する。

【００２６】振動波検出回路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〜３４ｄ
に入力される。

【００２７】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。

【００２８】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〜３４
ｄ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。

【００２９】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
ドットなどを表示することができる。あるいはＩ／Ｏポ
ート３７を介して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。

【００３０】＜振動伝搬時間検出の説明（図４，図５）
＞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。

【００３１】図４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。なお以下、振動センサ６ａの場合
について説明するが、その他の振動センサ６ｂ、６ｃ、
６ｄについても全く同じである。

【００３２】振動センサ６への振動伝達時間の計測は、
振動子駆動回路２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６までの距離に応じた時
間ｔｇをかけて進行した信号波形を示している。

【００３３】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内での伝搬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、すなわち、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。

【００３４】まず、エンベロープ４２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、
その振動時間をｔｇとして、ｄ＝Ｖｇ・ｔｇ（１）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わすことがで
きる。

【００３５】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う。

【００３６】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（信号４７に対し所定幅の窓信
号４４を生成し、位相信号４２２とは画することで得
る）とすれば、振動センサと振動ペンの距離は、ｄ＝ｎ・λｐ＋Ｖｐ・ｔｐ（２）となる。ここでλｐは弾性波の波長、ｎは整数である。

【００３７】前記（１）式と（２）式から上記の整数ｎ
は、ｎ＝［（Ｖｇ・ｔｇ−Ｖｐ・ｔｐ）／λｐ＋１／Ｎ］（３）と表わされる。

【００３８】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。上記のようにして求めたｎを（２）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。上述した２つの振動伝達時間
ｔｇ及びｔｐの測定のため信号４３及び４５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５に示すように構成される。

【００３９】図５は本実施例の信号波形出力回路９の構
成を示すブロック図である。

【００４０】図５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
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、低域通過フィルタなど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など
から構成されたｔｇ信号検出回路５４によって所定波形
エンベロープ遅延時間検出信号である信号４３（図４参
照）が形成され、演算制御回路１に入力される。

【００４１】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中の所定のレベルの閾値信号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４５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。

【００４２】＜回路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、回路遅延時間
ｅｔ及び位相オフセット時間ｔｏｆｆを含んでいる。こ
れらにより生じる誤差は、振動ペン３から振動伝達板
８、振動センサ６ａ〜６ｄへと行われるる振動伝達の際
に必ず同じ量が含まれる。

【００４３】そこで、例えば図６の原点Ｏの位置から、
例えば振動センサ６ａまでの距離をＲ１とする。原点Ｏ
にて振動ペン３で入力を行い実測された原点Ｏからセン
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、これらの回路遅延時間ｅｔ及び位
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。

【００４４】一方、任意の入力点Ｐ点の実測値ｔｇ’ｔ
ｐ’は同様に、ｔｇ’＝ｔｇ＋ｅｔ（６）ｔｐ’＝ｔｐ＋ｅｔ＋ｔｏｆｆ（７）となる。この式（４）と（６）、式（５）と（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回路遅延時間ｅｔ及び位相
オフセットｏｆｆが除去され、原点Ｏの一緒から入力点
Ｐの間にセンサ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。

【００４５】振動センサ６ａから原点Ｏまでの距離は予
め不意発性メモリ等に記憶してあり既知であるので、振
動ペン３と振動センサ６ａ間の距離を決定できる。他の
センサ６ｂ〜６ｄについても同様に求めることができ
る。

【００４６】上記、原点Ｏにおける実測値ｔｇｚ’及び
ｔｐｚ’は出荷時に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。

【００４７】＜座標位置算出の説明（図６）＞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。

【００４８】いま、振動伝達板８上の４変の中点近傍に
４つの振動センサ６ａ〜６ｄをそれぞれ符号Ｓ１〜Ｓ４
の位置に設けると、前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〜６での位置
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）を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。

【００４９】ｘ＝（ｄａ＋ｄｂ）・（ｄａ−ｄｂ）／２Ｘ（１０）ｙ＝（ｄｃ＋ｄｄ）・（ｄｃ−ｄｄ）／２Ｙ（１１）ここでＸ，Ｙはそれぞれ振動センサ６ａ，６ｂ間の距離
及び振動センサ６ｃ，６ｄ間の距離である。

【００５０】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。

【００５１】＜防振材・振動伝達板構成＞以下、本実施
例の装置における防振材・振動伝達板構成の説明を行
う。図１に示した防振材構成を、反射波の電圧経路を示
した図９を用いて、従来構成を示す図８と比較して示
す。図９に示すように、防振材７は、有効エリアＡの辺
とその辺の近傍にある防振材境界との距離Ｓが、その防
振材境界近傍の振動センサから遠ざかるにつれ大きくな
るように斜めに装着される。ここで、図に示す振動セン
サ６ｃを例にとると、センサ６ｃに関して最も影響の大
きな防振材境界からの反射波は、有効エリアＡの４辺の
内、当該振動センサ６ｃ近傍の辺上でしかも振動センサ
６ｃから最も遠い隅の領域Ｒから入力された振動が、防
振材境界で反射された反射波である。これは、この際の
反射角が最も大きく、前述のように反射角が大きくなる
と反射率も大きくなるからである。この構成の際の反射
角をβとする。この反射角βを、従来の防振材境界と有
効エリアＡの辺との距離が一定である場合の図８に示し
た反射角αと比べると、幾何学的に、 α＞β となるのは明らかである。従って、従来構成と比較して
反射率が低下し、検出すべき振動ペンからの直接波への
反射波の影響を低減させることができる。すなわち、振
動は音響インピーダンスの変化する境界線上で反射され
るが、本実施例では、その境界線を、反射角が小さくな
るように設定すべく防振材を設ける。

【００５２】本実施例では、方形（正方形、長方形）の
振動伝達板に対して上記形状の防振材を装着する構成と
したため、振動センサ近傍の防振材の幅が大きくなり、
これにより図１０に示す様に振動伝達板端面からの反射
波の防振材中の伝達経路が増加し、この振動伝達板端面
からの反射波を効果的に減衰することができる。なお、
上記防振材構成において、前記防振材境界と上記座標入
力を有効とする有効エリア境界との距離Ｓが前記振動セ
ンサから遠ざかるにつれ大きくなるような斜め形状は、
振動伝達板の角部近傍の各振動センサに関して適応され
るため、図９に示すように、振動センサ６ｃに関する領
域Ｔと振動センサ６に関する領域Ｕが位置Ｖで接するま
での限られた領域となる。前記反射角が大きくなること
で問題となるのは、例えば振動センサ６ｃに関しては、
最も遠い隅の領域Ｒからセンサ６ｃに到達する反射波の
反射点Ｗを含む領域であるが、この点は領域Ｔに含まれ
ているため、前記反射角減少の作用を問題なく実現する
ことができる。

【００５３】さらに、振動センサからこの反射部Ｗまで
の距離Ｄは、従来構成の振動センサからこの反射部Ｂま
での距離Ｃに比べて短いので、図１０の様に辺の中央部
の防振材幅を大きくしてもよい。

【００５４】以上のような構成により、本実施例の座標
入力装置は、振動センサと防振材とが比較的近接してい
ても振動の反射角を小さくできるため、反射される振動
を小さく抑えることができる。このため、装置全体を小
型化することができ、しかも振動の反射成分の影響によ
る精度の低下をもたらすことがない。

【００５５】

【第２実施例】本発明の第２実施例として、防振材の構
成を除いて第１実施例と同様に構成される座標入力装置
を説明する。第１実施例と共通する構成及び機能につい
ては説明を省略する。

【００５６】＜鋸刃状防振材による構成＞第１実施例で
は、防振材境界が直線状の場合の実施例を示したが、図
１１に示すように、防振材境界を、山と谷を連続的に組
み合わせた鋸刃状に形成された防振材により構成しても
よい。このような、防振材境界が山と谷を連続的に組み
合わせた鋸刀状に形成された防振材は、防振材境界から
の反射波を低減するために従来より提案されてきた形状
であり、防振材境界が直線状の場合より防振材境界から
の反射波を低減できるという優れた特性を持つ。

【００５７】この効果は、個々の微細な山と谷形状での
反射波の発生ではなく、振動伝達板を伝達する振動の波
長に対し、同等或はそれ以下の山と谷の繰り返し周期で
振動の波長以上の山と谷の深さを持つことによる、防振
材境界面でのインピーダンスの緩やかな変動により生ず
るものである。従って、図１１に示す通り、前記有効エ
リアＡの４辺のうち当該振動センサ近傍の辺上で当該振
動センサから最も遠い隅の領域Ｒからの振動は、個々の
微細な山と谷形状による反射ではなく図の破線Ｚで示す
直線的な鏡界面を反射面として反射する。この破線で示
す反射面を、明確な音響インピーダンスの不連続面によ
る反射波に対して、見掛け上の反射面（境界）と考えて
もよい。

【００５８】従って、図１１に示すように、防振材７
を、鋸刃状に形成された防振材のみかけ上の反射面Ｚと
有効エリアＡの辺との距離が、その辺の端部付近に配置
された振動センサから遠ざかるにつれ大きくなるように
装着することにより、当該振動センサに関して最も影響
の大きな防振材境界からの反射波である、有効エリアＡ
の４辺のうち当該振動センサ近傍の辺で振動センサから
最も遠い領域Ｒから入力され、見かけ上の境界で反射さ
れた反射波の影響を低減することができる。

【００５９】＜防振材境界を曲面とした場合＞以上、見
かけ状の場合も含めて防振材境界が直線状の場合の実施
例を示したが、防振材の境界を曲面状に構成してもよ
い。防振材境界を防振材境界と有効エリアＡの辺との距
離が前記振動センサから遠ざかるにつれ大きくなるよう
に有効エリアから周辺方向に向かって外側に凸の曲面と
した本発明の他の実施例を図１２に示す。この場合の、
振動センサ６に関して最も影響の大きな防振材境界から
の反射波、すなわち、有効エリアの４辺のうち当該振動
センサ近傍の辺の上で、しかも当該振動センサから最も
遠い隅の領域Ｒから入力された振動が、当該センサに到
達するように反射される反射波の反射角γは、図に破線
で示した直線状に防振材境界を構成した場合に比べて、
幾何学的に反射角を小さくすることができる。従って、
防振材境界で発生する反射波の反射率をより効果的に小
さくすることができる。

【００６０】＜振動伝達板の形状の組み合わせ＞以上反
防振材形状に関する実施例を示したが、振動伝達板の形
状を前記防振材形状に応じて変化させてもよい。図１３
には、防振材７を前記のように防振材境界と有効エリア
境界との距離が前記振動センサから遠ざかるにつれ大き
くなるように斜めに装着すると共に、振動伝達板の形状
もこの防振材形状に合わせてガラス端面と有効エリア境
界との距離が前記振動センサから遠ざかるにつれ大きく
なるように斜めにカットした形状とし、防振材幅を一定
とした場合を示す。

【００６１】同様に、防振材境界を曲線で構成した場合
についての振動伝達板の形状を図１４に示した。これに
より、振動伝達板自体の小型化が可能となり、他の装置
への組み込みにおいて自由度が増し、装置全体としての
の小型化を図ることができる。

【００６２】以上説明したように、第１ないし第３実施
例における座標入力装置は、振動源より振動伝達板に入
力し、振動伝達板周囲に振動を吸収する防振材を設け振
動伝達板を伝達する板波振動波を振動伝達板の角部近傍
に設けられた複数箇所の上記防振材から一定距離話して
配置される振動センサにより検知して、前記振動源から
前記振動探知手段までの振動伝達時間を計って前記振動
源の座標を検出する。このような座標入力装置におい
て、前記振動伝達板を伝達する振動の波長に係わる音響
インピーダンス変動の境界と前記座標入力を有効とする
有効エリア境界との距離が前記振動センサから遠ざかる
につれ大きくなり、前記振動センサに達する反射波の反
射角が小さくなるように防振材及び振動伝達板を構成す
る。これにより、上記有効エリアの４辺のうち当該振動
センサ近傍の辺で振動センサから最も遠い隅の領域から
入力された振動の防振材境界での反射波の反射角を小さ
くすることができる。このため、振動の反射率を小さく
し、座標検出に及ぼされる反射波の影響を低減すること
ができる。従って座標検出精度を向上することができ、
また、従来と同一精度を保つ場合には、振動伝達板ひい
ては装置全体を小型化できる。

【００６３】また、振動伝達板の形状を従来の方形（正
方形、長方形）以外の、角を削った形状に或は曲線形状
に構成する事もでき、他の表示器及び外装と組み上げる
上でもスペース的に自由度を増すことができる。

【００６４】以上、防振材及び振動伝達板の形状に関し
て本発明の実施例を説明したが、本発明の防振材境界と
有効エリア境界との距離が前記振動センサから遠ざかる
につれ大きくなり、振動センサに達する反射波の反射角
を小さくするように防振材が装着され、その形状に応じ
て振動伝達板形状が構成されるなら、上記以外の構成及
び形状、そして振動センサ装着位置に基づいたものでも
良い。

【００６５】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
きることはいうまでもない。

【００６６】

【発明の効果】本発明は上記従来例に鑑みて為されたも
ので、高精度の座標検出ができ、しかも小型化できると
いう効果を奏する。

【００６７】

【図面の簡単な説明】

【図１】座標入力装置のブロック図である。

【図２】振動ペンの構成を示す図である。

【図３】実施例における演算制御回路の内部構成図であ
る。

【図４】信号処理のタイムチャートである。

【図５】信号検出回路のブロック図である。

【図６】座標入力装置の座標系を示す図である。

【図７】従来例の防振材構成を示す図である。

【図８】従来例の防振材構成を示す図である。

【図９】実施例の防振材構成を示す図である。

【図１０】実施例の防振材構成を示す図である。

【図１１】第２実施例の防振材構成を示す図である。

【図１２】第２実施例の防振材構成を示す図である。

【図１３】第２実施例の防振材構成及び振動伝達板を示
す図である。

【図１４】実施例の防振材構成及び振動伝達板を示す図
である。

【符号の説明】

１演算制御回路２振動子駆動回路３振動入力ペン４振動子５ペン先６ａ〜６ｄ振動センサ７防振材８振動伝達板９信号波形検出回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者佐藤肇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 (72)発明者小林克行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

【特許請求の範囲】

【請求項１】振動発生手段と、該振動発生手段により発生された振動を有効領域内に入
力されて伝達する振動伝達体と、該振動伝達体の振動を検出する検出センサと、該検出センサにより検出された振動に基づいて前記振動
伝達体における入力位置の座標を算出する算出手段と、前記振動伝達体周辺部にあって音響インピーダンスの境
界線における振動の反射を防止する防振部材とを備え、該防振部材は、前記有効領域との距離が前記振動センサ
から遠ざかるにつれ大きくなるように配置することを特
徴とする座標入力装置。
【請求項２】前記音響インピーダンス変動の境界は、
前記防振部材を、山と谷を連続的に組み合わせた鋸刃状
に形成して構成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。
【請求項３】前記山と谷との深さは前記振動発生手段
により発生される振動の波長より大きいことを特徴とす
る請求項２項記載の座標入力装置。