JPH0823798B2 - Vibration input pen - Google Patents

Vibration input pen

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JPH0823798B2
JPH0823798B2 JP27228787A JP27228787A JPH0823798B2 JP H0823798 B2 JPH0823798 B2 JP H0823798B2 JP 27228787 A JP27228787 A JP 27228787A JP 27228787 A JP27228787 A JP 27228787A JP H0823798 B2 JPH0823798 B2 JP H0823798B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は弾性波の伝播遅延時間により座標位置を検出
する座標入力装置に関するものである。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a coordinate input device for detecting a coordinate position based on a propagation delay time of an elastic wave.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、座標位置を入力するデイジタイザなどと称され
る座標入力装置としては、例えば次のようなものが知ら
れている。
Conventionally, for example, the following is known as a coordinate input device called a digitizer for inputting coordinate positions.

一面を抵抗体としてx座標用と、y座標用のそれぞれ
の抵抗膜を重ね、それぞれの抵抗膜に電圧または電流を
印加し、ペンや指先で加圧された点(座標入力点)に対
して、電圧または電流の比等を測定して、その点の座標
位置を検出入力する抵抗膜利用タイプのもの。
One surface is used as a resistor and resistance films for x-coordinate and for y-coordinate are overlapped, and voltage or current is applied to each resistance film, and a point (coordinate input point) pressed by a pen or fingertip is applied. A type that uses a resistance film that measures the ratio of voltage or current, and detects and inputs the coordinate position of that point.

ペン先から局所的な磁界パルスを発生させておき、こ
のペン先をパネルにマトリクス状に配線してある電極線
のいずれかに近づけて、電磁結合させ、電極線に生ずる
電流を測定することによりペン先の座標位置を検出入力
する電磁誘導利用タイプのもの。
By generating a local magnetic field pulse from the pen tip, bringing this pen tip close to one of the electrode lines wired in a matrix on the panel, electromagnetically coupling, and measuring the current generated in the electrode line. A type that uses electromagnetic induction to detect and input the coordinate position of the pen tip.

超音波を利用するタイプのものとして、超音波の伝播
媒体による表面波の伝播遅延時間を検出して位置座標を
測定するもの、あるいは超音波を空気中に伝え、その超
音波の伝播時間を計測するものなどがある。
As a type that uses ultrasonic waves, it measures the position coordinates by detecting the propagation delay time of surface waves due to the propagation medium of ultrasonic waves, or transmits the ultrasonic waves into the air and measures the propagation time of the ultrasonic waves. There are things to do.

[発明が解決しようとしている課題] しかし、これらの従来装置には次のような欠点があ
る。
[Problems to be Solved by the Invention] However, these conventional devices have the following drawbacks.

すなわち、上述の項の抵抗膜利用タイプのものは抵
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、特に均一性の優れた抵抗体を必要とし、そのため非
常に高価となる。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、透明度が落ちてしまうという欠
点もある。
That is, in the resistance film utilizing type described in the above item, the uniformity of the resistor directly influences the accuracy of the figure input, so that the resistor having particularly excellent uniformity is required, which is very expensive. Further, since two resistance films for the x-coordinate and the y-coordinate are required, there is a drawback that the transparency is lowered.

次に、上述の項の電磁誘導利用タイプのものは、電
線がマトリクス状に配設されているので透明にはならな
い。
Next, the electromagnetic induction type of the above item is not transparent because the electric wires are arranged in a matrix.

さらに、上述の項の超音波利用タイプのように表面
波や音波を利用したものであると、音波の送信部と受信
部の間に疵や物体、例えば手などの障害物が存在する
と、その障害物によって測定点が誤って検出されたり、
測定できないなどの障害が生ずる欠点がある。一方、弾
性波の板波を用いた従来の座標入力装置の場合には、そ
の弾性波の群速度と位相速度が異なるのでエンベロープ
のピークの検出や所定の閾値(スレツシヨルド)での検
出では、±1/2波長分の誤差が生じてしまうという欠点
があった。
Furthermore, when the surface wave or the sound wave is used like the ultrasonic wave type in the above-mentioned section, if a flaw or an object, such as an obstacle such as a hand, exists between the sound wave transmitting unit and the sound receiving unit, Measurement points may be erroneously detected due to obstacles,
There is a drawback that problems such as inability to measure occur. On the other hand, in the case of the conventional coordinate input device using the plate wave of the elastic wave, since the group velocity and the phase velocity of the elastic wave are different, the peak of the envelope or the detection with the predetermined threshold (threshold) is ± There was a drawback that an error of 1/2 wavelength would occur.

また、振動を伝達させるという点から見れば、振動ペ
ンの振動がペンの筆圧がたりないと、振動伝播体に十分
な振動を伝えることが出来ず、座標を検出することがで
きなくなるという欠点をも有する。また、座標を入力し
ない場合においても振動子はたえず駆動されているの
で、電力を無駄に消費するという欠点を有する。
In addition, from the viewpoint of transmitting vibration, if the vibration of the vibrating pen does not have pen pressure of the pen, sufficient vibration cannot be transmitted to the vibration propagating body and coordinates cannot be detected. Also has. Further, even if the coordinates are not input, the vibrator is constantly driven, which has a disadvantage of wasting power.

[課題を解決するための手段及び作用] 上記課題を解決するために、本発明は、振動発生素子
と、前記振動発生素子が装着され、当該振動発生素子か
ら発生された振動を伝達するホーン部材と、振動入力ペ
ン本体が入力状態にあるか否かを表すスイッチ手段と、
前記振動発生素子に外力が加わらないように前記ホーン
部材に装着されて、前記ホーン部材の移動に伴って一体
的にペン軸方向の移動して、前記スイッチ手段を作動さ
せるスイッチ作動部材とを有する振動入力ペンの構成に
特徴があります。
[Means and Actions for Solving the Problems] In order to solve the above problems, the present invention provides a vibration generating element and a horn member to which the vibration generating element is mounted and which transmits the vibration generated from the vibration generating element. And a switch means indicating whether or not the vibration input pen body is in an input state,
A switch operating member that is mounted on the horn member so that an external force is not applied to the vibration generating element, and that moves integrally with the horn member in the pen axis direction as the horn member moves to operate the switch means. There is a feature in the configuration of the vibration input pen.

〔実施例〕〔Example〕

以下、図面を参照し、本発明の実施例について説明す
る。第1図は本実施例で用いた振動ペンの構成を示して
いる。3は振動ペン本体であるところのホルダー、4は
振動発生源であるところの振動子であり、本実施例で
は、圧電素子を用いている。5は振動子4で発生した振
動を振動伝達板8に入力せしめるホーン部、30は振動ペ
ンが振動伝達板に接触し、十分な筆圧がかけられた時に
ON状態となる振動子駆動スイツチ、33は振動子駆動スイ
ツチを位置決めし振動ペン本体に固定するスイツチ台
座、32は振動子駆動スイツチ30を直接ON/OFFする移動体
であり、本実施例の場合ホーン部5とネジ止めされてい
る。31は振動ペンが入力状態にないときに、振動子駆動
スイツチ30をOFF状態にもどすためのコイルバネであ
り、そのバネ定数はデジタイザーの有効入力面の全域に
おいて座標検出に必要な振動レベルを振動伝達板に入力
することができる筆圧が得られた時、始めて振動子駆動
スイツチ30がON状態となるように設定されている。この
ような構成によれば、振動子を駆動するスイツチ30をON
/OFFするための部材が、移動体32とホーン部5及び振動
子4とから構成されており、移動体は振動ペン3が入力
状態になった時に始めて移動することになる。しかも、
振動子4は振動ペン3の傾き、筆圧の大小による影響を
まったく受けないので、ON状態では常時安定した振動を
発生することができる。しかも、入力状態にない時に
は、振動子4を駆動する駆動回路2および演算回路、検
出回路等がOFF状態となるので、消費電力を改善するこ
とができる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows the configuration of the vibrating pen used in this embodiment. Reference numeral 3 is a holder which is a vibrating pen body, and 4 is a vibrator which is a vibration generating source. In this embodiment, a piezoelectric element is used. Reference numeral 5 denotes a horn portion for inputting the vibration generated by the vibrator 4 to the vibration transmission plate 8. Reference numeral 30 denotes when the vibrating pen comes into contact with the vibration transmission plate and sufficient writing pressure is applied.
In this embodiment, 33 is a vibrator drive switch that is turned on, 33 is a switch pedestal that positions the vibrator drive switch and fixes it to the vibration pen body, and 32 is a moving body that directly turns the vibrator drive switch 30 on and off. It is screwed to the horn part 5. 31 is a coil spring for returning the vibrator drive switch 30 to the OFF state when the vibrating pen is not in the input state, and its spring constant is the vibration level that transmits the vibration level necessary for coordinate detection over the entire effective input surface of the digitizer. The transducer drive switch 30 is set to the ON state for the first time when the writing pressure that can be input to the board is obtained. With this configuration, the switch 30 that drives the vibrator is turned on.
The member for turning off / off is composed of the moving body 32, the horn unit 5 and the vibrator 4, and the moving body moves only when the vibrating pen 3 is in the input state. Moreover,
Since the vibrator 4 is not affected by the inclination of the vibrating pen 3 and the magnitude of the writing pressure at all, it can always generate stable vibration in the ON state. Moreover, when not in the input state, the drive circuit 2 for driving the vibrator 4, the arithmetic circuit, the detection circuit, and the like are turned off, so that power consumption can be improved.

第2図は本発明を採用した情報入出力装置の構造を示
している。第2図の装置は座標検出のみならず、入力情
報の表示も行なう。すなわち、図示した情報入力装置は
振動伝達板8からなる入力タブレツトに振動ペン3によ
って座標入力を行なわせ、入力された座標情報にしたが
って入力タブレツトに重ねて配置されたCRTからなる表
示器11′に入力画像を表示するものである。
FIG. 2 shows the structure of an information input / output device adopting the present invention. The device shown in FIG. 2 not only detects coordinates but also displays input information. That is, the illustrated information input device causes the input tablet made of the vibration transmission plate 8 to input coordinates by the vibration pen 3, and the display 11 'composed of the CRT arranged on the input tablet according to the inputted coordinate information. The input image is displayed.

図において符号8で示されたものはアクリル、ガラス
板などからなる振動伝達板で振動ペン3から伝達される
振動をその角部に3個設けられた振動センサ6に伝達す
る。本実施例では振動ペン3から振動伝達板8を介して
振動センサ6に伝達された超音波振動の伝達時間を計測
することにより振動ペン3の振動伝達板8上での座標を
検出する。
The reference numeral 8 in the drawing denotes a vibration transmission plate made of acrylic, glass plate or the like, which transmits vibration transmitted from the vibration pen 3 to three vibration sensors 6 provided at the corners. In this embodiment, the coordinate of the vibration pen 3 on the vibration transmission plate 8 is detected by measuring the transmission time of the ultrasonic vibration transmitted from the vibration pen 3 to the vibration sensor 6 via the vibration transmission plate 8.

振動伝達板8は振動ペン3から伝達された振動が周辺
部で反射されて中央部の方向に戻るのを防止するために
その周辺部分をシリコンゴムなどから構成された反射防
止材7によって支持されている。
The vibration transmitting plate 8 has its peripheral portion supported by an antireflection material 7 made of silicon rubber or the like in order to prevent the vibration transmitted from the vibrating pen 3 from being reflected at the peripheral portion and returning toward the central portion. ing.

振動伝達板8はCRT(あるいは液晶表示器など)な
ど、ドツト表示が可能な表示器11′上に配置され、振動
ペン3によりなぞられた位置にドツト表示を行なうよう
になっている。すなわち、検出された振動ペン3の座標
に対応した表示器11′上の位置にドツト表示が行なわ
れ、振動ペン3により入力された点、線などの要素によ
り構成される画像はあたかも紙に書き込みを行なったよ
うに振動ペン3の軌跡の後に現われる。
The vibration transmitting plate 8 is arranged on a display 11 'such as a CRT (or a liquid crystal display) capable of displaying dots, and the dots are displayed at the position traced by the vibration pen 3. That is, a dot display is performed at a position on the display 11 'corresponding to the detected coordinates of the vibrating pen 3, and an image composed of elements such as points and lines input by the vibrating pen 3 is written as if it were written on paper. Appears after the locus of the vibrating pen 3 as if.

また、このような構成によれば表示器11′にはメニユ
ー表示を行ない、振動ペン3によりそのメニユー項目を
選択させたり、プロンプトを表示させて所定の位置に振
動ペン3を接触させるなどの入力方式を用いることもで
きる。
Further, according to such a configuration, the menu 11 is displayed on the display 11 ', and the menu item is selected by the vibrating pen 3, or a prompt is displayed to input the vibrating pen 3 to a predetermined position. A method can also be used.

振動伝達板8に超音波振動を伝達させる振動ペン3
は、内部に圧電素子などから構成した振動子4を有して
おり、振動子4の発生した超音波振動をホーン部5を介
して振動伝達板8に伝達する。
Vibration pen 3 for transmitting ultrasonic vibrations to the vibration transmission plate 8
Has an oscillator 4 formed of a piezoelectric element or the like inside, and transmits the ultrasonic vibration generated by the oscillator 4 to the vibration transmission plate 8 via the horn portion 5.

振動ペン3が、振動伝達板8に接触し、座標を入力せ
しめようとした場合、まず振動子駆動スイツチがON状態
となり、その信号が演算制御回路1にはいり、振動子駆
動回路2、信号波形検出回路9をON状態にさせる。この
時、振動子4は振動子駆動回路2により所定の周波数で
駆動される。
When the vibration pen 3 comes into contact with the vibration transmission plate 8 and tries to input coordinates, the vibrator drive switch is first turned on, and the signal goes into the arithmetic control circuit 1, the vibrator drive circuit 2, the signal waveform. The detection circuit 9 is turned on. At this time, the oscillator 4 is driven by the oscillator drive circuit 2 at a predetermined frequency.

駆動回路2が発生す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、上記のように構
成されたホーン部5を介して振動板8に伝達される。
The electric drive signal generated by the drive circuit 2 is converted into mechanical ultrasonic vibration by the vibrator 4 and transmitted to the diaphragm 8 via the horn unit 5 configured as described above.

振動子4の振動周波数はアクリル、ガラスなどの振動
伝達板8に板波を発生させることができる値に選択され
る。また、振動子4の振動周波数を振動子4の共振周波
数とすることで効率のよい振動変換が可能である。
The vibration frequency of the vibrator 4 is selected to a value capable of generating a plate wave on the vibration transmission plate 8 such as acrylic or glass. Further, by setting the vibration frequency of the vibrator 4 as the resonance frequency of the vibrator 4, it is possible to perform efficient vibration conversion.

上記のように構成された振動ペン3から振動伝達板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8の表面の傷、障害物などの影響を受けにく
いという利点を有する。
From the vibrating pen 3 configured as described above to the vibration transmission plate 8
The elastic wave transmitted to the plate is a plate wave, and has an advantage that it is less likely to be affected by scratches or obstacles on the surface of the vibration transmitting plate 8 as compared with surface waves.

再び、第2図において、振動伝達板8の角部に設けら
れた振動センサ6も圧電素子などの機械〜電気変換素子
により構成される。3つの振動センサ6の各々の出力信
号は波形検出回路9に入力され、後段の演算制御回路1
により処理可能な検出信号に変換される。演算制御回路
1は振動伝達時間の測定処理を行ない、振動ペン3の振
動伝達板8上での座標位置を検出する。
Again, in FIG. 2, the vibration sensor 6 provided at the corner of the vibration transmission plate 8 is also constituted by a mechanical to electrical conversion element such as a piezoelectric element. The output signals of the three vibration sensors 6 are input to the waveform detection circuit 9, and the calculation control circuit 1 in the subsequent stage receives the output signals.
Is converted into a processable detection signal. The arithmetic control circuit 1 performs the measurement process of the vibration transmission time, and detects the coordinate position of the vibration pen 3 on the vibration transmission plate 8.

検出された振動ペン3の座標情報は演算制御回路1に
おいて表示器11′による出力方式に応じて処理される。
すなわち、演算制御回路1は入力座標情報に基づいてビ
デオ信号処理装置10を介して表示器11′の出力動作を制
御する。
The detected coordinate information of the vibrating pen 3 is processed in the arithmetic and control circuit 1 according to the output system by the display 11 '.
That is, the arithmetic control circuit 1 controls the output operation of the display 11 'via the video signal processing device 10 based on the input coordinate information.

第3図は第1図の演算制御回路1の構造を示してい
る。
FIG. 3 shows the structure of the arithmetic control circuit 1 of FIG.

マイクロコンピユータ11は内部カウンタ、ROMおよびR
AMを内蔵している。マイクロコンピユータ11は駆動信号
発生回路12に前記の振動子駆動スイツチ30のON信号によ
り、振動子駆動回路2を駆動開始させるスタート信号を
与えるとともに、振動開始に同期して振動伝達時間を計
測するためのカウンタ13をスタートさせる。
Microcomputer 11 has an internal counter, ROM and R
Built-in AM. In order to measure the vibration transmission time in synchronization with the start of vibration, the microcomputer 11 gives a start signal to the drive signal generation circuit 12 to start driving the vibrator drive circuit 2 by the ON signal of the vibrator drive switch 30. The counter 13 of is started.

カウンタ13の計数値はマイクロコンピユータ11により
ラツチ回路14にラツチされる。
The count value of the counter 13 is latched by the microcomputer 11 in the latch circuit 14.

一方、波形検出回路9は、振動センサ6の出力から後
述のようにして、座標検出のための振動伝達時間を計測
するための検出信号のタイミング情報を出力する。
On the other hand, the waveform detection circuit 9 outputs timing information of the detection signal for measuring the vibration transmission time for coordinate detection from the output of the vibration sensor 6 as described later.

波形検出回路9から入力されるタイミング信号は入力
ポート15に入力され、判定回路16によりラツチ回路14内
の計数値と比較され、その結果がマイクロコンピユータ
11に伝えられる。すなわち、カウンタ13の出力データの
ラツチ値として振動伝達時間が表現され、この振動伝達
時間値により座標演算が行なわれる。
The timing signal input from the waveform detection circuit 9 is input to the input port 15 and compared with the count value in the latch circuit 14 by the determination circuit 16 and the result is obtained by the microcomputer.
Passed to 11. That is, the vibration transmission time is expressed as a latch value of the output data of the counter 13, and the coordinate calculation is performed based on this vibration transmission time value.

表示器11′の出力制御処理は入出力ポート18を介して
行なわれる。
The output control process of the display 11 'is performed via the input / output port 18.

第4図は第1図の波形検出回路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
ものである。
FIG. 4 illustrates a detection waveform input to the waveform detection circuit 9 of FIG. 1 and a vibration transmission time measuring process based on the detection waveform.

第4図において符号41で示されるものは振動ペン3に
対して印加される駆動信号パルスである。このような波
形により駆動された振動ペン3から振動伝達板8に伝達
された超音波振動は振動伝達板8内を通って振動センサ
6に検出される。
In FIG. 4, reference numeral 41 denotes a drive signal pulse applied to the vibration pen 3. The ultrasonic vibration transmitted to the vibration transmission plate 8 from the vibration pen 3 driven by such a waveform passes through the inside of the vibration transmission plate 8 and is detected by the vibration sensor 6.

振動伝達板8を振動センサ6までの距離に応じた時間
tgをかけて進行した後、振動は振動センサ6に到達す
る。第4図の符号42は振動センサ6が検出した信号波形
を示している。本実施例において用いられる板波の振動
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伝達距離に応じて
変化する。
The time corresponding to the distance from the vibration transmission plate 8 to the vibration sensor 6
After traveling through tg, the vibration reaches the vibration sensor 6. Reference numeral 42 in FIG. 4 indicates a signal waveform detected by the vibration sensor 6. The relationship between the envelope 421 and the phase 422 of the detected waveform with respect to the propagation distance of the plate wave used in this embodiment in the vibration transmission plate 8 changes according to the transmission distance during vibration transmission.

ここでエンベロープの進む速度を群速度Vg,位相速度
をVpとする。この群速度および位相速度の違から振動ペ
ン3と振動センサ6間の距離を検出することができる。
Here, the velocity of the envelope is Vg and the phase velocity is Vp. The distance between the vibration pen 3 and the vibration sensor 6 can be detected from the difference in group velocity and phase velocity.

まず、エンベロープ421のみに着目すると、その速度
はVgであり、ある特定の波形上の点、たとえばピークを
第4図の符号43のように検出すると、振動ペン3および
振動センサ6の間の距離dはその振動伝達時間をtgとし
て、 d=Vg・tg …(1) この式は振動センサ6の1つに関するものであるが、同
じ式により他の2つの振動センサ6と振動ペン3の距離
を示すことができる。
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 as indicated by reference numeral 43 in FIG. 4, the distance between the vibrating pen 3 and the vibration sensor 6 is detected. d is the vibration transmission time tg, and d = Vg · tg (1) This formula relates to one of the vibration sensors 6, but the same formula is used to calculate the distance between the other two vibration sensors 6 and the vibration pen 3. Can be shown.

さらに、より高精度な座標値を決定するためには、位
相信号の検出に基づく処理を行なう。第4図の位相波形
422の特定の検出点、たとえば振動印加から、ピーク通
過後のゼロクロス点までの時間をtp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。
Further, in order to determine the coordinate value with higher accuracy, processing based on the detection of the phase signal is performed. Phase waveform of Fig. 4
If the time from the specific detection point of 422, for example, the application of vibration to the zero crossing point after passing the peak is tp, the distance between the vibration sensor and the vibration pen is d = n · λp + Vp · tp (2). Here, λp is the wavelength of the elastic wave, and n is an integer.

前記の(1)式と(2)式から上記の整数nは n=[(Vg・tg−Vp・tp)/λp+1/N] …(3) と示される。ここでNは0以外の実数であり、適当な数
値を用いる。たとえばN=2とすれば、±1/2波長以内
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を決定することができる。
From the expressions (1) and (2), the integer n is expressed as n = [(Vg · tg−Vp · tp) / λp + 1 / N] (3). Here, N is a real number other than 0, and an appropriate value is used. For example, if N = 2, n can be determined within ± 1/2 wavelength. The n obtained as described above can be determined.

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および振動センサ6間の距離を正確に測
定することができる。
The distance between the vibration pen 3 and the vibration sensor 6 can be accurately measured by substituting n obtained as described above into the expression (2).

第4図に示した2つの振動伝達時間tgおよびtpの測定
は第1図の波形検出回路9により行なわれる。波形検出
回路9は第5図に示すように構成される。
The two vibration transmission times tg and tp shown in FIG. 4 are measured by the waveform detection circuit 9 shown in FIG. The waveform detection circuit 9 is constructed as shown in FIG.

第5図において、振動センサ6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。抽出されたエンベロ
ープの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。ピーク検出信号はモノマルチ
バイブレータなどから構成された信号検出回路54によっ
て所定波形のエンベロープ遅延時間検出信号Tgが形成さ
れ、演算制御回路1に入力される。
In FIG. 5, the output signal of the vibration sensor 6 is amplified to a predetermined level by the preamplifier circuit 51. The amplified signal is input to the envelope detection circuit 52, and only the envelope of the detection signal is extracted. The timing of the peak of the extracted envelope is detected by the envelope peak detection circuit 53. The peak detection signal is formed into an envelope delay time detection signal Tg having a predetermined waveform by a signal detection circuit 54 composed of a mono multivibrator or the like, and input to the arithmetic control circuit 1.

また、このTg信号と、遅延時間調整回路57によって遅
延された元信号からコンパレータ検出回路58により位相
遅延時間検出信号Tpが形成され、演算制御回路1に入力
される。
Further, a phase delay time detection signal Tp is formed by the comparator detection circuit 58 from this Tg signal and the original signal delayed by the delay time adjustment circuit 57, and is input to the arithmetic control circuit 1.

以上に示した回路は振動センサ6の1つ分のもので、
他のそれぞれのセンサに対しても同じ回路が設けられ
る。センサの数を一般化してh個とすると、エンベロー
プ遅延時間Tg1〜h、位相遅延時間Tp1〜hのそれぞれh
個の検出信号が演算制御回路1に入力される。
The circuit shown above is for one of the vibration sensors 6,
The same circuit is provided for each of the other sensors. If the number of sensors is generalized to be h, the envelope delay time Tg1 to h and the phase delay time Tp1 to h are h, respectively.
The individual detection signals are input to the arithmetic control circuit 1.

第3図の演算制御回路では上記のTg1〜h、Tp1〜h信
号を入力ポート15から入力し、各々のタイミングをトリ
ガとしてカウンタ13のカウント値をラツチ回路14に取り
込む。前記のようにカウンタ13は振動子ペンの駆動と同
期してスタートされているので、ラツチ回路14にはエン
ベロープおよび位相のそれぞれの遅延時間を示すデータ
が取り込まれる。
In the arithmetic control circuit of FIG. 3, the signals Tg1 to h and Tp1 to h described above are input from the input port 15, and the count value of the counter 13 is taken into the latch circuit 14 by using each timing as a trigger. As described above, since the counter 13 is started in synchronization with the driving of the transducer pen, the latch circuit 14 receives the data indicating the delay time of each of the envelope and the phase.

第6図のように振動伝達板8の角部に3つの振動セン
サ6を符号S1からS3の位置に配置すると、第4図に関連
して説明した処理によつて振動ペン3の位置Pから各々
の振動センサ6の位置までの直線距離d1〜d3を求めるこ
とができる。さらに演算制御回路1でこの直線距離d1〜
d3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。
As shown in FIG. 6, when the three vibration sensors 6 are arranged at the corners of the vibration transmission plate 8 at the positions S1 to S3, the process described with reference to FIG. The linear distances d1 to d3 to the position of each vibration sensor 6 can be obtained. Further, in the arithmetic control circuit 1, this linear distance d1 ~
Based on d3, the coordinates (x, y) of the position P of the vibrating pen 3 can be obtained from the Pythagorean theorem as follows.

x=X/2+(d1+d2)(d1−d2)/2X …(4) x=Y/2+(d1+d3)(d1−d3)/2Y …(5) ここでX、YはS2、S3の位置の振動センサ6と原点(位
置S1)のセンサのX、Y軸に沿った距離である。
x = X / 2 + (d1 + d2) (d1-d2) / 2X (4) x = Y / 2 + (d1 + d3) (d1-d3) / 2Y (5) where X and Y are the positions of S2 and S3. This is the distance along the X and Y axes between the vibration sensor 6 and the sensor at the origin (position S1).

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。
As described above, the position coordinates of the vibrating pen 3 can be detected in real time.

上記実施例では、振動伝達板8による入力タブレツト
をCRTによる表示器11′に重ねて用いる構成を示した
が、入力タブレツトと表示器はこのように重ねて配置さ
れる必要はなく、別体であってもかまわない。また、表
示器は液晶表示器など他の表示方式のものであってもよ
い。
In the above-mentioned embodiment, the input tablet by the vibration transmitting plate 8 is used by being superimposed on the display 11 'by the CRT. However, the input tablet and the display do not have to be arranged in such a manner and they are separately provided. It doesn't matter. The display may be of another display type such as a liquid crystal display.

〔他の実施例〕[Other Examples]

前記実施例の場合、振動子駆動スイツチで、振動子駆
動回路、信号波形検出回路のON/OFFを行っていた。しか
し用途によっては、例えば座標入力としてポイント,ポ
イントを入力するような入力装置(連続的にペンが移動
するのではなく、あるポイントにおいてペンが立ち止ま
るような状態の用途にしか用いないような場合)におい
ては、演算制御回路を含めた装置全体の電源VccをON/OF
Fしてもかまわない。またその電源の立ち上がりが十分
早いような回路構成ならば、上記の条件をも、取り除く
ことができる。
In the case of the above-described embodiment, the oscillator drive switch is used to turn on / off the oscillator drive circuit and the signal waveform detection circuit. However, depending on the application, for example, a point or an input device for inputting points as coordinate input (when the pen is not used for continuous movement but used only for a situation where the pen stops at a certain point) , Turn on / off the power supply Vcc of the entire device including the arithmetic and control circuit.
You can do F. Further, if the circuit configuration is such that the power supply rises sufficiently quickly, the above condition can be removed.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したように、移動体の中に振動子と振動子の
振動を振動伝達板に入力せしめる部材を取り付けること
により、筆圧による振動子の駆動ON/OFFが可能となり、
しかも振動子の振動特性は筆圧には影響されず、安定し
た状態を保つことが、できるようになった。また、座標
を入力していない場合においては、座標を検出するのに
必要な回路は駆動されていないので、消費電力をも向上
させる。
As explained above, by attaching a vibrator and a member that inputs the vibration of the vibrator to the vibration transmission plate in the moving body, it is possible to turn ON / OFF the drive of the vibrator by writing pressure,
Moreover, the vibration characteristics of the vibrator are not affected by the writing pressure, and it is now possible to maintain a stable state. Further, when the coordinate is not input, the circuit necessary for detecting the coordinate is not driven, so that the power consumption is also improved.

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

第1図は振動入力ペンの構成図、 第2図は装置の説明図、 第3図は演算制御回路のブロツク図、 第4図は距離測定を示した波形図、 第5図は波形検出回路のブロツク図、 第6図は振動センサ配置の説明図、 1……演算制御回路、3……振動ペン 4……振動子、5……ホーン部 6……振動センサ、8……振動伝達板 30……振動子駆動スイツチ 31……コイルバネ、32……移動体 FIG. 1 is a configuration diagram of a vibration input pen, FIG. 2 is an explanatory diagram of the apparatus, FIG. 3 is a block diagram of an arithmetic control circuit, FIG. 4 is a waveform diagram showing distance measurement, and FIG. 5 is a waveform detection circuit. Block diagram of Fig. 6, Fig. 6 is an explanatory diagram of the vibration sensor arrangement, 1 ... Arithmetic control circuit, 3 ... Vibration pen 4 ... Vibrator, 5 ... Horn section 6 ... Vibration sensor, 8 ... Vibration transmission plate 30 …… Transducer drive switch 31 …… Coil spring, 32 …… Mobile body

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 範之 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 (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 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 (56)参考文献 特開 昭60−134329(JP,A) 特開 昭60−83126(JP,A) 特開 昭60−3736(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (72) Inventor Noriyuki Suzuki 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Yuichiro Yoshimura 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Incorporated (72) Inventor Kiyoshi Kiyoshi 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Jun Tanaka 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. ( 56) References JP-A-60-134329 (JP, A) JP-A-60-83126 (JP, A) JP-A-60-3736 (JP, A)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】振動発生素子と、 前記振動発生素子が装着され、当該振動発生素子から発
生された振動を伝達するホーン部材と、振動入力ペン本
体が入力状態にあるか否かを表すスイッチ手段と、 前記振動発生素子に外力が加わらないように前記ホーン
部材に装着されて、前記ホーン部材のペン軸方向の移動
に伴って一体的に移動して、前記スイッチ手段を作動さ
せるスイッチ作動部材とを有する振動入力ペン。
1. A vibration generating element, a horn member to which the vibration generating element is mounted, which transmits the vibration generated from the vibration generating element, and a switch means for indicating whether or not a vibration input pen body is in an input state. And a switch actuating member that is mounted on the horn member so that an external force is not applied to the vibration generating element, and that moves integrally with the movement of the horn member in the pen axis direction to actuate the switch means. Vibration input pen with.
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