JPH07146743A - Ultrasonic coordinate input pen - Google Patents

Ultrasonic coordinate input pen

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JPH07146743A
JPH07146743A JP5292994A JP29299493A JPH07146743A JP H07146743 A JPH07146743 A JP H07146743A JP 5292994 A JP5292994 A JP 5292994A JP 29299493 A JP29299493 A JP 29299493A JP H07146743 A JPH07146743 A JP H07146743A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
piezoelectric vibrator
pen
pen tip
tip
coordinate input
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP5292994A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuhide Iwamoto
康秀 岩本
Hiroshi Ishikawa
寛 石川
Nobuyasu Yamaguchi
伸康 山口
Atsuo Iida
安津夫 飯田
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.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
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Publication of JPH07146743A publication Critical patent/JPH07146743A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To improve transmission efficiency and writing touch by turning the transmission surface of a piezoelectric vibrator to a recessed surface whose center is provided near the tip of a pen tip part and applying resin coating on the tip of the pen tip part. CONSTITUTION:This pen is constituted of a shaft body 2, the piezoelectric vibrator 1 and the pen tip part 3 and a driving circuit 6 for driving the piezoelectric vibrator 1 by prescribed pulses is connected to the piezoelectric vibrator 1. For the piezoelectric vibrator 1, electrodes are formed on the front and back of a piezoelectric material such as PZT or the like for instance and the transmission surface 1a is the recessed surface whose center is provided near the tip of the pen tip part 3. Also, the resin coating 5 is applied on the tip of the pen tip part 3. As a coating material, epoxy resin or the like is used. Ultrasonic waves transmitted from the piezoelectric vibrator 1 which is turned to the recessed surface are focused near the tip of the pen tip part 3 and efficiently propagated to a panel surface.

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、超音波座標入力ペンに
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic coordinate input pen.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、パソコン等のパーソナル情報機器
の普及は、目覚ましいものがあり、それに伴って、キー
ボードやマウス等の従来広く使用されていた入力手段に
加えて、ペン入力に対する関心が高まっている。
2. Description of the Related Art In recent years, personal information devices such as personal computers have been remarkably widespread, and accordingly, in addition to widely used input means such as keyboards and mice, interest in pen input has increased. There is.

【0003】図5に超音波を利用した座標入力ペンの従
来例を示す。この従来例において、超音波座標入力ペン
は、握り杆となる軸体2と、駆動回路6により駆動され
る円柱形、あるいは直方体形状をなす圧電振動子1と、
超音波伝搬性能の良好な材料、例えばステンレス鋼等か
らなるペン先部3とから構成される。
FIG. 5 shows a conventional example of a coordinate input pen utilizing ultrasonic waves. In this conventional example, the ultrasonic coordinate input pen includes a shaft body 2 serving as a gripping rod, a piezoelectric vibrator 1 driven by a drive circuit 6, and a piezoelectric vibrator 1 having a rectangular parallelepiped shape.
The pen tip portion 3 is made of a material having good ultrasonic wave propagation performance, such as stainless steel.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
例は、以下に述べる欠点を有するものであった。すなわ
ち、第1に、振動子の送信面1aが平面状であり、それ
自体ではフォーカスされないために、超音波送信効率が
悪い。
However, the above-mentioned conventional example has the following drawbacks. That is, first, since the transmission surface 1a of the transducer is flat and is not focused by itself, the ultrasonic transmission efficiency is poor.

【0005】第2に、ペン先部3は超音波を減衰させな
いために、金属材料を使用しているために、書き味が悪
い。第3に圧電振動子1の駆動周波数が該圧電振動子1
の長手方向の共振周波数の高次モードの影響によりなま
ることである。
Secondly, since the pen tip 3 does not attenuate ultrasonic waves and uses a metal material, the writing feel is bad. Thirdly, the driving frequency of the piezoelectric vibrator 1 is
This is due to the influence of higher-order modes of the resonance frequency in the longitudinal direction.

【0006】本発明は、以上の欠点を解消すべくなされ
たものであって、送信効率の良好な超音波座標入力ペン
を提供することを目的とする。また、本発明の他の目的
は、書き味の良好な超音波座標入力ペンの提供にある。
The present invention has been made to solve the above drawbacks, and an object of the present invention is to provide an ultrasonic coordinate input pen having good transmission efficiency. Another object of the present invention is to provide an ultrasonic coordinate input pen having a good writing feel.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明によれば上記目的
は、図1に示すように、圧電振動子1を内蔵し、軸体2
と、軸体2の先端に固定されるペン先部3とを有し、前
記圧電振動子1の送信面1aは、ペン先部3の先端近傍
に中心を有する凹面とされる超音波座標入力ペンを提供
することにより達成される。
According to the present invention, the above object is to incorporate a piezoelectric vibrator 1 into a shaft body 2 as shown in FIG.
And a pen tip 3 fixed to the tip of the shaft body 2, and the transmission surface 1a of the piezoelectric vibrator 1 is a concave surface having a center near the tip of the pen tip 3 This is accomplished by providing a pen.

【0008】さらに、請求項2記載の発明において、圧
電振動子1には、放射状の切込み4、4・・が入れられ
ており、請求項3記載の発明において、ペン先部3の先
端には、樹脂コーティング5が施される。
Further, in the invention described in claim 2, the piezoelectric vibrator 1 is provided with radial notches 4, 4 ... And, in the invention described in claim 3, the tip of the pen tip portion 3 is formed. , Resin coating 5 is applied.

【0009】さらに、請求項4記載の発明において、ペ
ン先部3の基端部は、圧電振動子1の送信面1aと同一
の曲率に形成される。
Further, in the invention of claim 4, the base end portion of the pen tip portion 3 is formed to have the same curvature as the transmission surface 1a of the piezoelectric vibrator 1.

【0010】[0010]

【作用】送信面1aがペン先部3の先端近傍に中心を有
する凹面とされた圧電振動子1から送信された超音波
は、該ペン先部3の先端近傍でフォーカスされ、効率良
くパネル面に伝搬される。
The ultrasonic wave transmitted from the piezoelectric vibrator 1 whose transmitting surface 1a is a concave surface having its center in the vicinity of the tip of the pen tip portion 3 is focused near the tip of the pen tip portion 3, and the panel surface is efficiently formed. Propagated to.

【0011】また、請求項2記載の発明において、圧電
振動子1に形成されたは放射状に切込み4は、圧電振動
子1の駆動周波数に対する長手方向(厚み方向)の共振
周波数の高次モ−ドの影響を除去する。
According to the second aspect of the invention, the radial cuts 4 formed in the piezoelectric vibrator 1 are higher-order modes of the resonance frequency in the longitudinal direction (thickness direction) with respect to the drive frequency of the piezoelectric vibrator 1. Remove the effects of

【0012】さらに、請求項3記載の発明において、ペ
ン先部3の先端に形成された樹脂コ−ティングは、パネ
ルをペン先部3の先端で触れ、移動させた際の滑らかな
操作感を使用者に与えて、書き味を向上させる。
Further, in the invention of claim 3, the resin coating formed at the tip of the pen tip portion 3 provides a smooth operation feeling when the panel is touched by the tip of the pen tip portion 3 and moved. Give to users to improve writing.

【0013】請求項4記載の発明において、ペン先部3
は、圧電振動子1の凹面の曲率と同一の曲率に形成され
ているために、単に圧電振動子1を密着状に接着させる
だけで、ペン先部3の固定がなされ、製造が簡単にな
る。
In the invention according to claim 4, the pen tip portion 3
Is formed to have the same curvature as the concave surface of the piezoelectric vibrator 1, the pen tip portion 3 is fixed by simply adhering the piezoelectric vibrator 1 in close contact, and the manufacturing is simplified. .

【0014】[0014]

【実施例】以下、本発明の望ましい実施例を添付図面に
基づいて詳細に説明する。先ず、図3に本発明に係る超
音波座標入力ペンを使用する超音波座標入力装置を示
す。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT A preferred embodiment of the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, FIG. 3 shows an ultrasonic coordinate input device using the ultrasonic coordinate input pen according to the present invention.

【0015】この実施例に係る超音波座標入力装置は、
表示板を兼ねるパネル7と、該パネル7の四隅部に固定
される圧電センサ8(ディテクタ)と、各圧電センサ
8、8・・に接続される演算・制御回路9から構成され
る。
The ultrasonic coordinate input device according to this embodiment is
The panel 7 also serves as a display board, piezoelectric sensors 8 (detectors) fixed to the four corners of the panel 7, and arithmetic / control circuits 9 connected to the respective piezoelectric sensors 8, 8.

【0016】上記パネル7は、超音波伝搬性能の良好な
材料(表示板を兼ねる場合には、例えばその下面に配置
される液晶表示面の視認性を高めるために、ガラス等の
透明体を使用することが望ましい。)により形成されて
おり、駆動回路6により駆動された超音波座標入力ペン
によりパネル7の適宜位置を触れた際に、該超音波座標
入力ペンから送信された超音波がパネル7を伝搬して各
圧電センサ8に到達するまでの時間を演算・制御回路9
により演算してパネル7上の接触位置を特定するように
構成される。
The panel 7 is made of a material having a good ultrasonic wave propagation performance (when it also serves as a display plate, a transparent body such as glass is used to enhance the visibility of the liquid crystal display surface disposed on the lower surface thereof. When an appropriate position of the panel 7 is touched by the ultrasonic coordinate input pen driven by the driving circuit 6, the ultrasonic wave transmitted from the ultrasonic coordinate input pen is transmitted to the panel. The calculation / control circuit 9 calculates the time required for the piezoelectric sensor 8 to propagate through 7 to reach each piezoelectric sensor 8.
The contact position on the panel 7 is specified by calculating

【0017】上記超音波座標入力ペンは、図1に示すよ
うに、操作性が良好なように杆体状に形成される軸体2
と、圧電振動子1と、ペン先部3とから構成され、圧電
振動子1には、所定のパルスにより圧電振動子1を駆動
するための駆動回路6が接続される。
As shown in FIG. 1, the ultrasonic coordinate input pen has a rod body 2 formed in a rod shape so as to have good operability.
The piezoelectric vibrator 1 and the pen tip 3 are connected to the piezoelectric vibrator 1. A drive circuit 6 for driving the piezoelectric vibrator 1 by a predetermined pulse is connected to the piezoelectric vibrator 1.

【0018】上記圧電振動子1は、例えばPZT等周知
の圧電材料の表裏に電極を形成したもので、その送信面
1aは下方、すなわち、ペン先部3側に中心を有する凹
面とされている。
The piezoelectric vibrator 1 has electrodes formed on the front and back sides of a well-known piezoelectric material such as PZT, and its transmission surface 1a is a concave surface having a center on the lower side, that is, on the pen tip 3 side. .

【0019】さらに、この実施例において圧電振動子1
は、図2に示すように、送信面1aと反対面に形成され
る複数の切込み4、4・・を備える。切込み4は、圧電
振動子1の長手方向(厚み方向)の共振周波数の高次モ
ードの影響を排除するために設けられるもので、圧電振
動子1を等分するように、かつ、放射状に形成される。
Further, in this embodiment, the piezoelectric vibrator 1
2 is provided with a plurality of notches 4, 4, ... Formed on the surface opposite to the transmission surface 1a, as shown in FIG. The notches 4 are provided to eliminate the influence of higher-order modes of the resonance frequency in the longitudinal direction (thickness direction) of the piezoelectric vibrator 1, and are formed so as to divide the piezoelectric vibrator 1 equally and radially. To be done.

【0020】なお、圧電振動子1に切込み4を入れた場
合には、該切込み4形成面の電極が分割されるために、
各ピース状の電極全てに配線を接続したり、あるいは、
導電ペーストを切込み4の形成面に塗布する等、全ての
ピース電極を同時に駆動するような配慮がなされる。
When the notch 4 is formed in the piezoelectric vibrator 1, the electrode on the surface where the notch 4 is formed is divided,
Connect wiring to all of the piece-shaped electrodes, or
Consideration is given to driving all the piece electrodes at the same time, such as applying a conductive paste to the surface on which the cuts 4 are formed.

【0021】また、図1、図2に示す実施例において
は、圧電振動子1は、長手方向の共振周波数を一定させ
るために均等な肉厚で形成されているが、図4に示すよ
うに、送信面1aのみを球面とすることも可能である。
In the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the piezoelectric vibrator 1 is formed with a uniform thickness in order to keep the resonance frequency in the longitudinal direction constant, but as shown in FIG. It is also possible to make only the transmitting surface 1a spherical.

【0022】一方、ペン先部3は、圧電振動子1から送
出される超音波が減衰しない材料、例えばステンレス鋼
等の金属材料により先端が球面とされた略円錐形状に形
成され、その高さ方向寸法は、圧電振動子1の凹面の中
心がペン先部3の先端に合致するように設定されて上述
した圧電振動子1から送信される超音波パルスがペン先
部3の先端でフォ−カスされるようにされる。
On the other hand, the pen tip 3 is formed in a substantially conical shape with a spherical tip at a tip made of a material that does not attenuate ultrasonic waves sent from the piezoelectric vibrator 1, for example, a metal material such as stainless steel. The directional dimension is set so that the center of the concave surface of the piezoelectric vibrator 1 is aligned with the tip of the pen tip portion 3, and the ultrasonic pulse transmitted from the piezoelectric vibrator 1 described above is forwarded at the tip of the pen tip portion 3. It is made to be scrapped.

【0023】また、このペン先部3の先端には、パネル
7への書き味を向上させるために、樹脂コーティング5
が施される。なお、コーティング材料としては、エポキ
シ樹脂等が使用される。
The tip of the pen tip 3 is coated with a resin coating 5 in order to improve the writing quality on the panel 7.
Is applied. An epoxy resin or the like is used as the coating material.

【0024】さらに、上記ペン先部3の基端部(円錐形
状の底面部)は、圧電振動子1の凹面と同一の曲率を有
する凸面とされており、該凸面を圧電振動子1に密着さ
せた状態で圧電振動子1に接着される。
Further, the base end portion (conical bottom surface portion) of the pen tip portion 3 is a convex surface having the same curvature as the concave surface of the piezoelectric vibrator 1, and the convex surface is closely attached to the piezoelectric vibrator 1. In this state, it is adhered to the piezoelectric vibrator 1.

【0025】[0025]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、圧電振動子が先端にフォ−カスする形状とさ
れているために、圧電振動子からの超音波信号を確実に
パネルに伝播させることができ、位置検出精度を向上さ
せることができる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, since the piezoelectric vibrator is shaped so as to be focused on the tip, the ultrasonic signal from the piezoelectric vibrator can be reliably transmitted to the panel. And the position detection accuracy can be improved.

【0026】また、圧電振動子に放射状に切込をみは、
入れた場合には、圧電振動子の長手方向(厚み方向)の
共振周波数の高次モ−ドの影響を除去することができる
ために、信号のなまり等を防止することができ、位置検
出精度を向上させることができる。
Further, the piezoelectric vibrator has radial notches,
When it is inserted, the influence of the higher-order mode of the resonance frequency in the longitudinal direction (thickness direction) of the piezoelectric vibrator can be removed, so that the signal distortion can be prevented and the position detection accuracy can be improved. Can be improved.

【0027】さらに、ペン先部の先端に樹脂コ−ティン
グを施すと、パネルに触れた際の違和感が少なくなり、
書き味を向上させることができる。また、ペン先部の圧
電振動子との境界面の曲率を圧電振動子の凹面の曲率と
同一にした場合には、圧電振動子との密着性を向上させ
ることができ、発信超音波の減衰を防止することができ
るうえに、製造も簡単にすることができる。
Furthermore, if the tip of the pen tip is coated with resin, the discomfort when touching the panel is reduced,
The writing quality can be improved. Also, if the curvature of the interface between the pen tip and the piezoelectric vibrator is the same as the curvature of the concave surface of the piezoelectric vibrator, the adhesion with the piezoelectric vibrator can be improved and the transmitted ultrasonic wave can be attenuated. In addition to being prevented, the manufacturing can be simplified.

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

【図1】本発明の実施例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】圧電振動子を示す図で、(a)は平面図、
(b)は側面図である。
FIG. 2 is a diagram showing a piezoelectric vibrator, (a) is a plan view,
(B) is a side view.

【図3】超音波座標入力装置を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an ultrasonic coordinate input device.

【図4】本発明の変形例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a modified example of the present invention.

【図5】従来例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 圧電振動子 1a 送信面 2 軸体 3 ペン先部 4 切込み 5 樹脂コーティング 1 Piezoelectric vibrator 1a Transmission surface 2 Shaft body 3 Pen tip 4 Notch 5 Resin coating

フロントページの続き (72)発明者 飯田 安津夫 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内Front Page Continuation (72) Inventor Izuo Anzuo 1015 Kamiodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture Fujitsu Limited

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】圧電振動子(1)を内蔵し、 軸体(2)と、 軸体(2)の先端に固定されるペン先部(3)とを有
し、 前記圧電振動子(1)の送信面(1a)は、ペン先部
(3)の先端近傍に中心を有する凹面とされる超音波座
標入力ペン。
1. A piezoelectric vibrator (1) is built-in, and has a shaft body (2) and a pen tip portion (3) fixed to the tip of the shaft body (2). The transmitting surface (1a) is a concave surface having a center near the tip of the pen tip portion (3).
【請求項2】前記圧電振動子(1)には、放射状の切込
み(4、4・・)を入れた請求項1記載の超音波座標入
力ペン。
2. The ultrasonic coordinate input pen according to claim 1, wherein the piezoelectric vibrator (1) has radial notches (4, 4, ...).
【請求項3】前記ペン先部(3)の先端には、樹脂コー
ティング(5)が施される請求項1または2記載の超音
波座標入力ペン。
3. The ultrasonic coordinate input pen according to claim 1, wherein a resin coating (5) is applied to the tip of the pen tip portion (3).
【請求項4】前記ペン先部(3)の基端部は、圧電振動
子(1)の送信面(1a)と同一の曲率に形成される請
求項1、2、または3記載の超音波座標入力ペン。
4. The ultrasonic wave according to claim 1, 2 or 3, wherein the base end portion of the pen tip portion (3) is formed to have the same curvature as the transmitting surface (1a) of the piezoelectric vibrator (1). Coordinate input pen.
JP5292994A 1993-11-24 1993-11-24 Ultrasonic coordinate input pen Withdrawn JPH07146743A (en)

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