JPH10307669A - Coordinate input device and input method therefor - Google Patents

Coordinate input device and input method therefor

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JPH10307669A
JPH10307669A JP11986797A JP11986797A JPH10307669A JP H10307669 A JPH10307669 A JP H10307669A JP 11986797 A JP11986797 A JP 11986797A JP 11986797 A JP11986797 A JP 11986797A JP H10307669 A JPH10307669 A JP H10307669A
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JP
Japan
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vibration
signal
detection
level
driving
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JP11986797A
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Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Tanaka
淳 田中
Hajime Sato
肇 佐藤
Yuichiro Yoshimura
雄一郎 吉村
Katsuyuki Kobayashi
克行 小林
Ryozo Yanagisawa
亮三 柳沢
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Original Assignee
Canon Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a stable and excellent input feeling irrelevantly to the input state of a vibration input position, pen stroke pressure, etc., by driving a vibration source at driving level lower than 1st driving level and generating a signal for coordinate detection according to a vibration detection signal when the vibration detection signal exceeds a threshold value. SOLUTION: It is decided whether or not the detection signal of a vibration detecting means exceeds the threshold value and when it is decided that the threshold value is exceeded, the vibration source is driven at the 2nd driving level lower than the 1st driving level to generate the signal for coordinate detection according to the detection signal from the vibration detecting means. Namely, this device inputs an envelope signal at its level decision circuit 40. Here, the decision threshold value is set and whether or not the input signal exceeds a specific level is detected. The decision result of the level decision circuit 40 is inputted as a decision signal to an arithmetic control circuit 1. The arithmetic control circuit 1 switches the driving level of a pen 3 according to the decision result.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は座標入力装置及びそ
の制御方法に関する。特に、振動ペンから入力された弾
性波振動を振動伝達板に複数設けられたセンサにより検
出し、この弾性波振動の伝達時間に基づいて当該振動入
力点の座標を検出する座標入力装置及びその制御方法に
関するものである。
The present invention relates to a coordinate input device and a control method therefor. In particular, a coordinate input device that detects elastic wave vibration input from a vibration pen with a plurality of sensors provided on a vibration transmission plate, and detects coordinates of the vibration input point based on a transmission time of the elastic wave vibration, and a control thereof. It is about the method.

【0002】[0002]

【従来の技術】超音波による座標入力装置は、特公平5
−62771で開示されているように、入力面であるタ
ブレット上を伝播してくる波の遅延時間を検出して位置
座標を算出する方式である。この種の座標入力装置によ
れば、タブレット上にマトリクス状電線等の細工が不要
となるので、コスト的に安価な装置を提供することが可
能である。しかもタブレットに透明な板ガラスを用いれ
ば、他の座標検出方式に比べて透明度の高い座標入力装
置を構成することができる。
2. Description of the Related Art An ultrasonic coordinate input device is disclosed in
As disclosed in -62771, this is a method of detecting a delay time of a wave propagating on a tablet as an input surface and calculating position coordinates. According to this kind of coordinate input device, it is not necessary to work a matrix-shaped electric wire or the like on the tablet, so that it is possible to provide an inexpensive device. In addition, if a transparent plate glass is used for the tablet, a coordinate input device having higher transparency than other coordinate detection methods can be configured.

【0003】一般的な超音波による座標入力装置の構成
では、振動伝達板上に複数個の圧電素子等、機械的振動
を電気信号に変換する振動センサが固定され、振動ペン
による振動の発生時点から各振動センサによって当該振
動が検出されるまでの時間を測定し、その測定結果に基
づいて振動入力位置が算出される。
In a general configuration of a coordinate input device using ultrasonic waves, a vibration sensor for converting mechanical vibration into an electric signal, such as a plurality of piezoelectric elements, is fixed on a vibration transmission plate, and a vibration pen is used when the vibration is generated. , The time until the vibration is detected by each vibration sensor is measured, and the vibration input position is calculated based on the measurement result.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】振動センサにより検出
された信号は、微弱なものであり、そのまま信号処理を
行うのには適していないため、前置増幅器を用いて増幅
するのが一般的である。通常、前置増幅器の利得は、検
出信号の最大値が処理回路の電源電圧内に収まるように
設定される。
The signal detected by the vibration sensor is weak and is not suitable for performing signal processing as it is. Therefore, it is general to amplify the signal using a preamplifier. is there. Usually, the gain of the preamplifier is set such that the maximum value of the detection signal falls within the power supply voltage of the processing circuit.

【0005】ところで、このような弾性波利用の座標入
力装置においては、振動伝達距離、筆圧、ペン角度、各
部品ばらつき等により、検出信号レベルが非常に大きく
変化する。通常、信号検出のための閾値は、これら要因
による変動幅と、電磁的なノイズレベル、電源電圧を考
慮して決定される。
[0005] In such a coordinate input device using elastic waves, the detection signal level varies greatly due to the vibration transmission distance, pen pressure, pen angle, and component variations. Usually, the threshold value for signal detection is determined in consideration of the variation width due to these factors, the electromagnetic noise level, and the power supply voltage.

【0006】しかしながら、板波A0波を利用した座標
入力装置の場合、不要振動であるS0波が発生し、この
不要振動の最高レベルによって、A0波検出の最低検出
レベル(検出閾値)が制限されることになる。
However, in the case of a coordinate input device using a plate wave A0 wave, an S0 wave, which is unnecessary vibration, is generated, and the minimum detection level (detection threshold) of A0 wave detection is limited by the highest level of the unnecessary vibration. Will be.

【0007】S0波のレベルは、一般にA0波の3%〜
9%程度であり、通常の電磁ノイズレベルと比べると非
常に大きい。しかしながら、このS0波を検出してしま
わないように検出閾値の設定を行うと、検出対象振動で
あるA0波の有効な信号振幅範囲が非常に狭いものにな
ってしまう。このため、上記の変動要因(振動伝達距
離、筆圧、ペン角度等)により、A0波が検出閾値を越
えにくくなる場合が発生し、入力がしづらく、入力感が
悪くなるという問題があった。
[0007] The level of the S0 wave is generally 3% to 3% of the A0 wave.
This is about 9%, which is much larger than a normal electromagnetic noise level. However, if the detection threshold is set so as not to detect the S0 wave, the effective signal amplitude range of the A0 wave, which is the vibration to be detected, becomes very narrow. For this reason, there is a case where it is difficult for the A0 wave to exceed the detection threshold due to the above-mentioned fluctuation factors (vibration transmission distance, pen pressure, pen angle, etc.), and there is a problem that input is difficult and input feeling is deteriorated. .

【0008】本発明は上記問題に鑑みてなされたもので
あり、振動入力位置や筆圧、ペン角度等の入力状態に係
わらず、安定した良好な入力感が得られる座標入力装置
及びその制御方法を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and a coordinate input apparatus and a control method thereof capable of obtaining a stable and good input feeling irrespective of input states such as a vibration input position, a pen pressure, and a pen angle. The purpose is to provide.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明の座標入力装置は以下の構成を備えている。
すなわち、振動源から振動伝達板上に入力された振動が
振動検出手段に到達するまでの遅延時間に基づいて当該
振動の入力位置を獲得する座標入力装置であって、前記
振動源を第1の駆動レベルで駆動し、前記振動検出手段
よりの検出信号に基づいて座標検出用の信号を発生する
第1駆動手段と、前記振動検出手段が検出した検出信号
が第1の閾値を越えたか否かを判定する判定手段と、前
記検出信号が前記第1の閾値を越えたと判定された場
合、前記振動源を前記第1の駆動レベルよりも低い第2
の駆動レベルで駆動し、前記振動検出手段よりの検出信
号に基づいて座標検出用の信号を発生する第2駆動手段
とを備える。
A coordinate input apparatus according to the present invention for achieving the above object has the following arrangement.
That is, a coordinate input device that acquires an input position of a vibration based on a delay time until a vibration input from a vibration source to a vibration transmission plate reaches a vibration detection unit, wherein the vibration source is a first input device. A first driving unit that drives at a drive level and generates a signal for coordinate detection based on a detection signal from the vibration detection unit; and whether a detection signal detected by the vibration detection unit exceeds a first threshold value Determining means for determining whether the vibration source has exceeded the first threshold; and setting the vibration source to a second drive level lower than the first drive level.
And a second drive means for driving at the drive level of, and generating a signal for coordinate detection based on a detection signal from the vibration detection means.

【0010】また、上記の目的を達成するための本発明
の座標入力装置の制御方法は以下の工程を備えるもので
ある。すなわち、振動源から振動伝達板上に入力された
振動が振動検出手段に到達するまでの遅延時間に基づい
て当該振動の入力位置を獲得する座標入力装置の制御方
法であって、前記振動源を第1の駆動レベルで駆動し、
前記振動検出手段よりの検出信号に基づいて座標検出用
の信号を発生する第1駆動工程と、前記振動検出手段が
検出した検出信号が第1の閾値を越えたか否かを判定す
る判定工程と、前記検出信号が前記第1の閾値を越えた
と判定された場合、前記振動源を前記第1の駆動レベル
よりも低い第2の駆動レベルで駆動し、前記振動検出手
段よりの検出信号に基づいて座標検出用の信号を発生す
る第2駆動工程とを備える。
A method for controlling a coordinate input device according to the present invention for achieving the above object includes the following steps. That is, a method of controlling a coordinate input device that acquires an input position of a vibration based on a delay time until a vibration input from a vibration source to a vibration transmission plate reaches a vibration detection unit, wherein the vibration source is Drive at a first drive level,
A first driving step of generating a signal for coordinate detection based on a detection signal from the vibration detecting means, and a determining step of determining whether a detection signal detected by the vibration detecting means has exceeded a first threshold value; When it is determined that the detection signal exceeds the first threshold, the vibration source is driven at a second drive level lower than the first drive level, and based on the detection signal from the vibration detection means. And a second driving step of generating a signal for coordinate detection.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照して本発
明の好適な実施形態を説明する。
Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0012】図1は本実施形態による座標入力装置の構
成を表すブロック図である。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内に格納され、
演算制御回路1より出力されるペン駆動信号により、ペ
ン3内の、振動子(PZTなどの圧電素子)4を駆動す
る。振動子4で発生した振動は、ホーンを通過し、ペン
先5を振動させる。8はガラス板等、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上をタッチすることで行う。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で指定することで座標入力を行う。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the coordinate input device according to the present embodiment. In the figure, reference numeral 1 denotes an arithmetic control circuit for controlling the entire apparatus and calculating a coordinate position. 2
Is a vibrator driving circuit, which is stored in the vibrating pen 3;
A vibrator (piezoelectric element such as PZT) 4 in the pen 3 is driven by a pen drive signal output from the arithmetic control circuit 1. The vibration generated by the vibrator 4 passes through the horn and causes the pen tip 5 to vibrate. Reference numeral 8 denotes a vibration transmission plate made of a transparent member such as a glass plate. Coordinate input by the vibration pen 3 is performed by touching the vibration transmission plate 8. Actually, coordinate input is performed by designating the area within the area indicated by the symbol A (hereinafter referred to as an effective area) indicated by a solid line with the vibration pen 3.

【0013】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、その境界に圧電素子等、機械的振動を電
気信号に変換する振動センサ6a〜6dが固定されてい
る。
A vibration isolator 7 is provided on the outer periphery of the vibration transmission plate 8 to prevent (reduce) the reflected vibration from returning to the central portion. The vibration sensors 6a to 6d for converting into signals are fixed.

【0014】センサ6a〜6dで検出された振動は、前
置増幅器12a〜12dで増幅され信号波形検出回路9
に入力される。11は液晶表示器等のディスプレイであ
り、振動伝達板の背後に配置されている。振動ペン3に
より指示された座標値を演算制御回路がパーソナルコン
ピュータ等のホスト機器(不図示)に出力し、ホスト機
器は、同座標に基づいて、ディスプレイ駆動回路10を
駆動し、あたかも紙にペンで筆記しているように表示を
行うことが可能になっている。
The vibrations detected by the sensors 6a to 6d are amplified by the preamplifiers 12a to 12d and are amplified by the signal waveform detection circuit 9.
Is input to Reference numeral 11 denotes a display such as a liquid crystal display, which is arranged behind the vibration transmission plate. The arithmetic control circuit outputs the coordinate values specified by the vibrating pen 3 to a host device (not shown) such as a personal computer, and the host device drives the display drive circuit 10 based on the coordinates, and the host device outputs the coordinates as if the pen were printed on paper. It is possible to perform display as written with.

【0015】なお、振動子4の振動周波数は振動伝達板
8に板波を発生することができる値に選択される。従っ
て、振動伝達板8を伝播する弾性波は板波となり、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。
The vibration frequency of the vibrator 4 is selected to a value at which a plate wave can be generated on the vibration transmission plate 8. Therefore, the elastic wave propagating through the vibration transmission plate 8 is a plate wave, and has an advantage that the surface of the vibration transmission plate is less susceptible to scratches, obstacles, and the like than surface waves.

【0016】演算制御回路1は所定周期毎(例えば10
ms毎)に座標取得動作を繰り返し、座標出力を行う。
座標取得動作においては、複数のセンサを順次選択し、
各センサに対し、弾性波の到達遅延時間検出を行う。到
達遅延時間は、板波の群速度に基づく、群遅延時間tg
と、位相速度に基づく位相遅延時間tpがあり、両遅延
時間を基に、入力ペンと各センサまでの距離を算出す
る。
The arithmetic and control circuit 1 operates at predetermined intervals (for example, 10
Every millisecond), the coordinate acquisition operation is repeated to output the coordinates.
In the coordinate acquisition operation, a plurality of sensors are sequentially selected,
The arrival delay time of the elastic wave is detected for each sensor. The arrival delay time is a group delay time tg based on the group velocity of the plate wave.
And a phase delay time tp based on the phase speed. Based on the two delay times, the distance between the input pen and each sensor is calculated.

【0017】図2は信号波形検出回路9の構成を示すブ
ロック図である。また、図3は本実施形態における信号
処理を説明する図である。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the signal waveform detection circuit 9. FIG. 3 is a diagram for explaining signal processing in the present embodiment.

【0018】遅延時間測定において、まず、演算制御回
路1は、センサセレクト信号をセンサ選択回路31に対
し出力し、一つのセンサを選択する。次に演算制御回路
1は、ペン駆動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。
In the delay time measurement, first, the arithmetic and control circuit 1 outputs a sensor select signal to the sensor selection circuit 31 to select one sensor. Next, the arithmetic and control circuit 1 outputs a pen drive signal and starts timing by an internal timer (constituted by a counter).

【0019】振動センサ6a〜6dの各出力信号は、前
置増幅回路12a〜12dにより所定のレベルまで増幅
される(信号42)。増幅された信号は、上述のように
センサ選択回路31で選択され、絶対値回路32と帯域
通過フィルタ37に入力される。絶対値回路に入力され
た信号は、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33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(信号421)。エンベロープ信
号は、2回微分回路34と、検出窓信号twを生成する
窓信号発生回路35と、レベル判定回路40に入力され
る。
The output signals of the vibration sensors 6a to 6d are amplified to predetermined levels by the preamplifier circuits 12a to 12d (signal 42). The amplified signal is selected by the sensor selection circuit 31 as described above, and is input to the absolute value circuit 32 and the band-pass filter 37. The signal input to the absolute value circuit is input to the envelope detection circuit 33 including a low-pass filter or the like, and only the envelope of the detection signal is extracted (signal 421). The envelope signal is input to a two-time differentiation circuit 34, a window signal generation circuit 35 that generates a detection window signal tw, and a level determination circuit 40.

【0020】窓信号発生回路35は信号の検出判定を兼
ねており、検出閾値(後述)にその閾値が設定されたコ
ンパレータよりなる。そして、入力されたエンベロープ
信号(信号421)が検出閾値を超えたときに検出窓信
号(信号46)を出力する。この検出窓信号をイネーブ
ル信号として、コンパレータで構成されたtg信号検出
回路36が2回微分回路34からの信号43の一部を通
過させtg信号(信号49)を生成し波形成型回路39
へ入力する。
The window signal generating circuit 35 also performs signal detection determination, and is composed of a comparator in which a detection threshold (described later) is set to the threshold. Then, when the input envelope signal (signal 421) exceeds the detection threshold value, a detection window signal (signal 46) is output. Using this detection window signal as an enable signal, a tg signal detection circuit 36 constituted by a comparator passes a part of the signal 43 from the twice differentiating circuit 34 to generate a tg signal (signal 49), and a waveform shaping circuit 39
Enter

【0021】一方、帯域通過フィルタ37より得られる
信号(信号44)は、コンパレータにより構成されたt
p信号検出回路38を経て、波形整形回路39に入力さ
れる。tp信号検出回路38は、上記の検出窓信号(信
号46)に基づいて、tp信号(信号47)を生成し、
これを波形成型回路39へ入力する。
On the other hand, the signal (signal 44) obtained from the band-pass filter 37 is t
The signal is input to the waveform shaping circuit 39 via the p signal detecting circuit 38. The tp signal detection circuit 38 generates a tp signal (signal 47) based on the detection window signal (signal 46),
This is input to the waveform shaping circuit 39.

【0022】波形整形回路39は入力されたtg信号と
tp信号を整形し、それぞれの信号の到着タイミングを
示す信号として演算制御回路1へ出力する。演算制御回
路1は、上記パルス信号の時間幅を内部カウンタにより
計時し後述する方法により、距離を算出する。なお、波
形整形回路39では、CPUにおいて時間検出が可能な
ように、第3図のペン駆動信号41からTp信号(およ
びTg信号)の検出点までの長いパルスを発生する。す
なわち、波形整形回路39に入力されるTp、Tg信号
と、波形整形回路39より出力されるTp、Tg信号と
は、時間情報は同じで異なる形のパルス信号である。
The waveform shaping circuit 39 shapes the input tg signal and tp signal and outputs them to the arithmetic and control circuit 1 as signals indicating the arrival timing of each signal. The arithmetic and control circuit 1 measures the time width of the pulse signal by an internal counter and calculates the distance by a method described later. The waveform shaping circuit 39 generates a long pulse from the pen drive signal 41 in FIG. 3 to the detection point of the Tp signal (and Tg signal) so that the CPU can detect time. That is, the Tp and Tg signals input to the waveform shaping circuit 39 and the Tp and Tg signals output from the waveform shaping circuit 39 are pulse signals having the same time information and different shapes.

【0023】一方、エンベロープ信号はレベル判定回路
40にも入力される。ここでは、判定閾値(後述)が設
定されており、入力信号が所定レベルを超えているか否
かが検出される。レベル判定回路40による判定結果
は、判定信号として演算制御回路1に入力される。演算
制御回路1では、この判定結果に基づき、ペン3の駆動
レベル(Low駆動レベルかHigh駆動レベルか)を
切り換える。
On the other hand, the envelope signal is also input to the level judgment circuit 40. Here, a determination threshold (described later) is set, and it is detected whether or not the input signal exceeds a predetermined level. The result of the determination by the level determination circuit 40 is input to the arithmetic and control circuit 1 as a determination signal. The arithmetic control circuit 1 switches the drive level (low drive level or high drive level) of the pen 3 based on the determination result.

【0024】次に、上述の窓信号発生回路35で用いら
れる検出閾値と、レベル判定回路40で用いられる判定
閾値について説明する。図4は本実施形態による検出閾
値を説明する図である。
Next, the detection threshold used in the above-described window signal generation circuit 35 and the determination threshold used in the level determination circuit 40 will be described. FIG. 4 is a diagram illustrating a detection threshold according to the present embodiment.

【0025】信号検出レベルを、筆圧、角度等の仕様か
ら図4の曲線101で示すレベルに設定する。このレベ
ルを検出信号が超えたときに信号検出とし、信号到達の
遅延時間を計測する。すなわち、窓信号発生回路35に
おいて、入力されたエンベロープ信号421がこの検出
閾値を越えた場合に、tg信号、tp信号の検出が行な
われることになる。なお、この検出レベルの閾値(曲線
101、以下、検出閾値レベル101という)は、距離
(つまり、時間)に対して、減衰する曲線に設定されて
いる。検出閾値は、Low駆動時のS0の最高レベル以
上(当然他のノイズレベルより上でなくてはいけない)
に設定されていれば良い。当然、低い方が入力しやすい
ので(低レベルのときでも入る)出来る限り低い方が好
ましい。なお、図4の横軸は時間に換算することができ
る。ただし、Tpは連続でないのでそのままでは対応し
ないが、Tgには対応する。図4の横軸に相当する時間
は、構成(使用周波数、板厚等)によって伝播速度が異
なるが、Vgが200[m/sec]程度であるので、
数十μ秒〜200μ秒程度となる。
The signal detection level is set to a level indicated by a curve 101 in FIG. 4 from specifications such as writing pressure and angle. When the detection signal exceeds this level, signal detection is performed, and the delay time of signal arrival is measured. That is, in the window signal generation circuit 35, when the input envelope signal 421 exceeds the detection threshold, the detection of the tg signal and the tp signal is performed. The threshold of the detection level (curve 101, hereinafter referred to as detection threshold level 101) is set to a curve that attenuates with respect to distance (that is, time). The detection threshold value is equal to or higher than the highest level of S0 at the time of Low drive (naturally, it must be higher than other noise levels).
It should just be set to. As a matter of course, the lower the input, the easier it is to input. The horizontal axis in FIG. 4 can be converted to time. However, since Tp is not continuous, it does not correspond as it is, but it corresponds to Tg. The time corresponding to the horizontal axis in FIG. 4 varies depending on the configuration (used frequency, plate thickness, etc.), but since Vg is about 200 [m / sec],
It takes about several tens μsec to 200 μsec.

【0026】ここで、このペン駆動信号のレベルを電源
電圧で駆動(High駆動)すると、角度、温度、場
所、筆圧などの条件が変動した際に、不要振動のS0の
検出レベルが、最大で曲線102で示されるレベルまで
上昇することがあるとする。このような不要振動が発生
すると、当然先の検出閾値レベル101を超えているた
め、正規の信号が検出されず、誤った検出がなされてし
まう。
When the pen drive signal is driven by the power supply voltage (High drive), the detection level of S0 of the unnecessary vibration becomes maximum when conditions such as the angle, temperature, location, and pen pressure fluctuate. It is assumed that the level may rise to the level shown by the curve 102 in FIG. When such unnecessary vibration occurs, the signal naturally exceeds the detection threshold level 101, so that a normal signal is not detected and an erroneous detection is performed.

【0027】この誤検出を避けるために、本実施形態で
は、A0/S0比で決定される判定閾値を設け、検出さ
れた信号のレベルがこの判定閾値を越えた場合には、ペ
ン3の駆動信号レベルを下げて駆動(Low駆動)を行
う。
In order to avoid this erroneous detection, in the present embodiment, a determination threshold determined by the A0 / S0 ratio is provided, and when the level of the detected signal exceeds this determination threshold, the pen 3 is driven. Driving (Low driving) is performed by lowering the signal level.

【0028】まず、High駆動を行い、検出閾値を超
えるか否かで信号検出を判定する。信号が検出閾値を超
えていた場合、さらに、その信号レベルが判定閾値に達
しているか判定する。
First, High drive is performed, and signal detection is determined based on whether or not a detection threshold is exceeded. If the signal exceeds the detection threshold, it is further determined whether the signal level has reached the determination threshold.

【0029】判定閾値は検出閾値を越える最大のS0レ
ベルが発生するときの、A0レベルにたいして設定され
る。機器の構成によって異なるが、S0/A0比は3%
〜9%程度であるので、各距離の最大のS0レベルにた
いして、その機器の前記比率によって決まるA0レベル
を判定閾値として設定する。つまり、判定閾値を越える
A0レベルの信号が検出された場合には、不要振動が検
出閾値を越えてしまう可能性が高く、不要振動S0が誤
検出されてしまう可能性が大きい。そこで、検出信号レ
ベルが、判定閾値を超えた場合には、ペン4の駆動レベ
ルを下げて、再度駆動を行う。例えば、High駆動に
対し6[dB]下げた駆動を行えば、S0の最大レベル
と検出閾値のレベルとの比が6[dB]以内であれば、
S0は確実に検出閾値以下になる。なお、S0/A0比
は機器の構成(伝播体厚み、材質、検出手法等々)によ
って、異なった値となる。ある構成が決まったときに、
その構成で見込まれる最大のS0/A0比で判定閾値が
決定される。
The determination threshold is set for the A0 level when the maximum S0 level exceeding the detection threshold occurs. The S0 / A0 ratio is 3%, depending on the equipment configuration
Since it is about 9%, the A0 level determined by the ratio of the device is set as the determination threshold for the maximum S0 level at each distance. That is, when an A0 level signal exceeding the determination threshold is detected, there is a high possibility that the unnecessary vibration exceeds the detection threshold, and there is a high possibility that the unnecessary vibration S0 is erroneously detected. Therefore, when the detection signal level exceeds the determination threshold, the drive level of the pen 4 is lowered and the pen 4 is driven again. For example, if the drive that is 6 [dB] lower than the High drive is performed, if the ratio between the maximum level of S0 and the level of the detection threshold is within 6 [dB],
S0 surely falls below the detection threshold. Note that the S0 / A0 ratio has a different value depending on the configuration of the device (such as the thickness of the transmitting body, the material, and the detection method). When a certain configuration is decided,
The determination threshold is determined by the maximum S0 / A0 ratio expected in the configuration.

【0030】このようにして、再度Lowレベルでペン
4を駆動し、得られた信号(エンベロープ信号421)
が検出閾値を超え、判定閾値を超えていなければ、A0
波の正規の検出が行なわれる。
In this manner, the pen 4 is driven again at the low level, and the obtained signal (envelope signal 421) is obtained.
Exceeds the detection threshold and does not exceed the determination threshold, A0
Normal detection of the wave is performed.

【0031】通常、信号の範囲(ダイナミックレンジ)
は電源電圧内で大きくとる方がノイズ等に対し有利であ
る。そこで図4に示すように、Low駆動時の、前置増
幅器からの出力信号レベルの上限が、ペンセンサ間距離
の最近点で最大になるように設定する(曲線103)。
このときHigh駆動で得られる信号レベルは電源電圧
で飽和する領域が存在するが、そのようなときはLow
駆動での信号を用いるので、検出に影響はない。
Normally, signal range (dynamic range)
It is advantageous to take a large value within the power supply voltage for noise and the like. Therefore, as shown in FIG. 4, the upper limit of the output signal level from the preamplifier during the Low drive is set to be the maximum at the nearest point of the distance between the pen sensors (curve 103).
At this time, there is a region where the signal level obtained by the High drive is saturated with the power supply voltage.
Since the driving signal is used, the detection is not affected.

【0032】このときの不要振動S0はHigh駆動に
たいして決まるので、判定閾値はHigh駆動時のS0
の最大値にたいしてS0/A0比で決定すれば良いが、
High駆動時のA0は飽和する領域があり、閾値の設
定は不安定になるため、HighレベルとLowレベル
のレベル比分(本実施形態では−6[dB])低い判定
閾値を設定するのが好ましい。このときは、ほぼLow
レベルのA0上限値が判定閾値となる。
Since the unnecessary vibration S0 at this time is determined for the High drive, the determination threshold value is S0 in the High drive.
May be determined by the S0 / A0 ratio with respect to the maximum value of
Since there is a region where A0 is saturated during High driving and the setting of the threshold value becomes unstable, it is preferable to set a determination threshold value lower by the level ratio between the High level and the Low level (−6 [dB] in the present embodiment). . At this time, it is almost Low
The A0 upper limit of the level is the determination threshold.

【0033】なお、本実施形態において、窓信号発生回
路35とレベル判定回路40において使用される検出閾
値と判定閾値は、振動ペン3を駆動してからの時間の経
過に従って図4の如く変化する。従って、本実施形態で
は、演算制御回路1のCPUが窓信号発生回路45及び
レベル判定回路40に対して図4に示すような検出閾値
と判定閾値を設定する(図2では信号線の表示を省略し
てある)。
In this embodiment, the detection threshold and the determination threshold used in the window signal generation circuit 35 and the level determination circuit 40 change as shown in FIG. . Therefore, in the present embodiment, the CPU of the arithmetic and control circuit 1 sets the detection threshold and the determination threshold as shown in FIG. 4 for the window signal generation circuit 45 and the level determination circuit 40 (in FIG. Omitted).

【0034】図9は演算制御回路1による閾値の設定を
行なうための構成を説明する図である。演算制御回路1
のCPUは、ペン駆動信号を出力してからの時間の経過
に従って、図4に示すような検出閾値101の値を窓信
号発生回路35に出力する。窓信号発生回路35では、
ラッチ351がこの検出閾値をラッチし、その出力がD
/Aコンバータ352に入力される。D/Aコンバータ
352は検出閾値を電圧値に変換して比較器353に供
給する。比較器353は入力されたエンベロープ信号と
D/Aコンバータ352よりの電圧値とを比較し、比較
結果を窓信号生成部354に出力する。窓信号生成部3
54は、比較結果信号に従って窓振動を生成し、出力す
る。
FIG. 9 is a diagram for explaining a configuration for setting a threshold value by the arithmetic and control circuit 1. In FIG. Arithmetic control circuit 1
CPU outputs the value of the detection threshold value 101 as shown in FIG. 4 to the window signal generation circuit 35 as time elapses after outputting the pen drive signal. In the window signal generation circuit 35,
Latch 351 latches this detection threshold and its output is D
/ A converter 352. The D / A converter 352 converts the detection threshold into a voltage value and supplies it to the comparator 353. The comparator 353 compares the input envelope signal with the voltage value from the D / A converter 352, and outputs the comparison result to the window signal generation unit 354. Window signal generator 3
54 generates and outputs a window vibration according to the comparison result signal.

【0035】また、レベル判定回路40も同様の構成を
有し、ラッチ401がCPUよりの判定閾値を保持し、
D/Aコンバータ402がこれを電圧値に変換する。比
較器403は入力されたエンベロープ信号とD/Aコン
バータ402よりの電圧値とを比較し、その結果をレベ
ル判定信号として出力する。なお、距離(時間に)によ
って判定閾値を可変とするには、上記構成の他に、第2
図の窓信号発生回路35、および、レベル判定回路40
において、CRの充放電回路を用いて、閾値の可変を行
なうようにしても良い。
The level judgment circuit 40 has the same configuration, and the latch 401 holds the judgment threshold from the CPU.
The D / A converter 402 converts this into a voltage value. The comparator 403 compares the input envelope signal with the voltage value from the D / A converter 402 and outputs the result as a level determination signal. In addition, in order to make the determination threshold variable depending on the distance (in time), in addition to the above configuration, the second
The illustrated window signal generation circuit 35 and the level determination circuit 40
In the above, the threshold may be varied using a CR charge / discharge circuit.

【0036】図5は本実施形態による座標検出処理の手
順を説明するフローチャートである。なお、以下で説明
する制御手順を実現する制御プログラムは、例えば演算
制御回路1内のROM(不図示)に格納され、CPU
(不図示)によって実行される。
FIG. 5 is a flowchart for explaining the procedure of the coordinate detecting process according to the present embodiment. A control program for realizing a control procedure described below is stored in, for example, a ROM (not shown) in the arithmetic
(Not shown).

【0037】まずステップS1において、振動ペン3の
振動子駆動回路2をHighレベルで駆動する。駆動
後、ステップS2において、検出閾値を超えたエンベロ
ープ信号が検出されたか否かを判定する。検出されてい
なければペンアップと判断し、何の処理も行なわずにメ
インの処理に戻る。検出閾値を越えるエンベロープが検
出された場合は、ステップS3において、そのレベルが
判定閾値を越えるか否かの判定を行う。判定閾値をオー
バーしていない場合にはステップS6へ進み、その検出
された信号を採用してtp、tgを得る。
First, in step S1, the vibrator driving circuit 2 of the vibrating pen 3 is driven at a high level. After the driving, in step S2, it is determined whether an envelope signal exceeding the detection threshold is detected. If it is not detected, it is determined that the pen is up, and the process returns to the main process without performing any process. If an envelope exceeding the detection threshold is detected, it is determined in step S3 whether the level exceeds the determination threshold. If not, the process proceeds to step S6, and tp and tg are obtained by using the detected signal.

【0038】ステップS3において、当該検出信号のレ
ベルが判定閾値を越えたと判定された場合は、ステップ
S4へ進み、振動ペン3の振動子駆動回路2をLowレ
ベルで駆動する。そして、ステップS5において検出閾
値を越えるレベルが検出されれば、ステップS6でその
信号を採用してtp、tgを算出する。もし、検出閾値
を越える信号が検出されなければペンアップとしてメイ
ンの処理に戻る。
If it is determined in step S3 that the level of the detection signal exceeds the determination threshold, the process proceeds to step S4, where the vibrator driving circuit 2 of the vibrating pen 3 is driven at a low level. If a level exceeding the detection threshold is detected in step S5, tp and tg are calculated using the signal in step S6. If no signal exceeding the detection threshold is detected, the process returns to the main process as pen-up.

【0039】なお、上記フローチャートでは、Lowレ
ベル駆動後において信号レベルが判定閾値を越えるか否
かのレベル判定を行っていない。これは、設計上そのよ
うな組み合わせが発生することがない(すなわち、Lo
w駆動によって判定閾値を越える信号が検出されること
が無い)からである。しかし、機器の誤動作等の懸念が
ある場合には、Low駆動検出後においてもレベル判定
を行い、もしレベルオーバーの様なことがあれば機器の
異常として処理する(例えば、ユーザに報知する)よう
にしても良い。
In the above flowchart, the level determination as to whether or not the signal level exceeds the determination threshold after the low level driving is not performed. This is because such a combination does not occur in the design (ie, Lo
This is because no signal exceeding the determination threshold is detected by the w driving.) However, when there is a concern such as a malfunction of the device, the level is determined even after the detection of the low drive, and if the level is over, the device is treated as an abnormality of the device (for example, a user is notified). You may do it.

【0040】また、ステップS4では、信号レベルが判
定閾値を超えていた場合に、ペン駆動レベル切り替え信
号を発生し、ペン駆動レベルをLow駆動レベルに設定
して、再度ペン駆動信号を発生することを行なう。以
下、駆動レベルを切り換えるための回路構成を説明す
る。図6はペン駆動レベルを切り換えることが可能なペ
ン駆動回路の一構成例を示す図である。
In step S4, if the signal level exceeds the determination threshold, a pen drive level switching signal is generated, the pen drive level is set to the low drive level, and the pen drive signal is generated again. Perform Hereinafter, a circuit configuration for switching the drive level will be described. FIG. 6 is a diagram showing an example of a configuration of a pen driving circuit capable of switching a pen driving level.

【0041】演算制御回路1より、ペン駆動レベル切り
替え信号が与えられ、この信号レベルにより、Tr1の
オン・オフが切り替えられる。Tr1がオフのときは、
振動子駆動用のTr3,Tr4に電源レベルが供給され
る(High駆動レベル)。また、Tr1がオンする
と、Tr2にはr1,r2で決まる電圧(Low駆動レ
ベル)が与えられ、振動子駆動用のTr3,Tr4にそ
の電圧が供給される。以上のように、ペン駆動レベル切
り替え信号によって駆動レベルが決定されてから、ペン
駆動信号が与えられ、各駆動レベルによる振動子の駆動
が実現される。
The operation control circuit 1 supplies a pen drive level switching signal, and the signal level switches on / off of Tr1. When Tr1 is off,
A power supply level is supplied to the vibrator driving Tr3 and Tr4 (High driving level). When Tr1 is turned on, a voltage (Low drive level) determined by r1 and r2 is given to Tr2, and the voltage is supplied to Tr3 and Tr4 for driving the vibrator. As described above, after the drive level is determined by the pen drive level switching signal, the pen drive signal is supplied, and the driving of the vibrator at each drive level is realized.

【0042】上記のような動作を、他のセンサに対して
も行い、ペンから各センサまでの距離を算出する。
The above operation is performed for other sensors, and the distance from the pen to each sensor is calculated.

【0043】次に、ステップS6において検出されたt
g、tpを用いて、各センサと入力点との距離が算出さ
れ、これを元に入力座標が算出されることになる。以
下、座標算出の手順を簡単に説明する。振動ペン3から
振動伝達板8に伝達された超音波振動波、振動センサ6
aまでの距離に応じた時間tgをかけて進行した後、振
動センサ6aで検出される。図3の42で示す信号は振
動センサ6aが検出した信号波形を示している。この実
施形態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。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間の距離をより正確に検出
することができる。
Next, the t detected in step S6 is
The distance between each sensor and the input point is calculated using g and tp, and the input coordinates are calculated based on the distance. Hereinafter, the procedure for calculating the coordinates will be briefly described. Ultrasonic vibration wave transmitted from vibration pen 3 to vibration transmission plate 8, vibration sensor 6
After progressing for a time tg according to the distance to a, the vibration is detected by the vibration sensor 6a. A signal indicated by reference numeral 42 in FIG. 3 indicates a signal waveform detected by the vibration sensor 6a. Since the vibration used in this embodiment is a plate wave, the relationship between the envelope 421 and the phase 422 of the detected waveform with respect to the propagation distance in the vibration transmission plate 8 depends on the transmission distance during the vibration transmission. Change. The distance between the vibration pen 3 and the vibration sensor 6a can be detected more accurately from the group velocity Vg and the phase velocity Vp.

【0044】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
えば変極点や図示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、
その振動伝達時間とtgとして、 d=Vg・tg (1) で与えられる。なお、本実施形態では、エンベロープ4
21の特定の波形上の点として、2回微分信号43の窓
信号内における最初のゼロクロス点を用いる。
First, focusing only on the envelope 421, its speed is Vg. When a point on a specific waveform, for example, a point of inflection or a signal shown in FIG. 43 is detected, the vibration pen 3 and the vibration sensor The distance between 6a is
As the vibration transmission time and tg, d = Vg · tg (1) In the present embodiment, the envelope 4
The first zero-crossing point in the window signal of the second derivative signal 43 is used as the 21 points on the specific waveform.

【0045】次に、位相波形信号422の特定の検出
点、窓信号46後の最初のゼロクロス点までの時間をt
p(信号47)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。
Next, the time from the specific detection point of the phase waveform signal 422 to the first zero-cross point after the window signal 46 is represented by t.
Assuming that p (signal 47), the distance between the vibration sensor and the vibration pen is as follows: d = n · λp + Vp · tp (2) Here, λp is the wavelength of the elastic wave, and n is an integer.

【0046】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) と表される。
From the above equations (1) and (2), the above integer n
Is expressed as n = [(Vg · tg−Vp · tp) / λp + 1 / N] (3)

【0047】ここで、Nは“0”以外の実数であり、適
当な値を用いる。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。
Here, N is a real number other than "0", and an appropriate value is used. The distance between the vibration pen 3 and the vibration sensor 6a can be accurately measured by substituting n obtained as described above into the expression (2).

【0048】図7は振動入力点と各振動センサ迄の距離
を元に振動入力点の座標を算出する方法を説明するため
の図である。距離da〜ddに基づき、図5のように振
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。
FIG. 7 is a view for explaining a method of calculating the coordinates of the vibration input point based on the distance between the vibration input point and each vibration sensor. Based on the distances da to dd, the coordinates (x, y) of the position P of the vibration pen 3 can be obtained from the three-square theorem as shown in FIG.

【0049】 x=(da+db)・(da−db)/2X (4) または x=(dc+dd)・(dc−dd)/2X (5) y=(da+dc)・(da−dc)/2Y (6) または y=(db+dd)・(db−dd)/2Y (7) ここで、X,Yはそれぞれ振動センサ6a,6b間の距
離、振動センサ6c,6d間の距離である。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。
X = (da + db) · (da−db) / 2X (4) or x = (dc + dd) · (dc−dd) / 2X (5) y = (da + dc) · (da−dc) / 2Y ( 6) or y = (db + dd) · (db−dd) / 2Y (7) where X and Y are the distance between the vibration sensors 6a and 6b and the distance between the vibration sensors 6c and 6d, respectively. As described above, the position coordinates of the vibration pen 3 can be detected in real time.

【0050】以上説明したように、上記実施形態によれ
ば、Highレベル駆動によって信号のダイナミックレ
ンジを大きくとることにより、筆圧や伝播距離によって
信号レベルが低下しても安定した検出を行なえる。ま
た、Highレベル駆動によって検出を行なったのでは
不要振動を検出してしまう可能性が高い場合には、Lo
wレベル駆動に切り替えて信号検出を行なうので、誤検
出が防止できる。
As described above, according to the above-described embodiment, a stable detection can be performed even if the signal level is reduced due to the pen pressure or the propagation distance by increasing the dynamic range of the signal by the High level driving. If it is highly probable that unnecessary vibrations will be detected by high-level driving, Lo
Since signal detection is performed by switching to w-level driving, erroneous detection can be prevented.

【0051】すなわち、不要振動を誤検出する可能性を
判定し、これに基づいて振動ペンの駆動レベルを切り替
えるので、使用状況によらず安定した検出が可能とな
る。
That is, the possibility of erroneous detection of unnecessary vibration is determined, and the drive level of the vibration pen is switched based on this, so that stable detection can be performed regardless of the use situation.

【0052】[他の実施形態]上記実施形態中では、電
源電圧による駆動(Highレベル駆動)とそれより6
[dB]ダウンした電圧による駆動(Lowレベル駆
動)の2種を用いて駆動する方法を述べたが、もちろん
これに限定されるものではない。
[Other Embodiments] In the above-described embodiment, the driving by the power supply voltage (high-level driving) and the driving by the power supply voltage are performed.
[DB] A method of driving using two types of driving (low level driving) with a reduced voltage has been described, but it is needless to say that the present invention is not limited to this.

【0053】また、S/Nが許すような場合は、駆動レ
ベルではなく、振動センサよりの信号を増幅する前置増
幅器12a〜12dのアンプゲインを複数用意し、上記
実施形態と同様に構成できることは当業者には明らかで
ある。
When the S / N permits, a plurality of amplifier gains of the preamplifiers 12a to 12d for amplifying a signal from the vibration sensor are prepared instead of the drive level, and the configuration can be made in the same manner as in the above embodiment. Will be apparent to those skilled in the art.

【0054】また、入力領域が大きくなったような場
合、ペン・センサ間距離が長くなり、A0信号がノイズ
レベルに近づいたり、同レベルになってしまう可能性が
ある。検出レベルが非常に小さいときには、S/N比が
悪化し、正常な検出が困難になる。そのようなときに
は、距離によりさらに駆動レベルの組み合わせを切り替
えることで、同様な効果が得られる。
When the input area becomes large, the distance between the pen and the sensor becomes long, and there is a possibility that the A0 signal approaches the noise level or becomes the same level. When the detection level is very low, the S / N ratio deteriorates, and normal detection becomes difficult. In such a case, a similar effect can be obtained by further switching the combination of the drive levels depending on the distance.

【0055】図8は検出距離(検出時間)によって駆動
レベルの組み合わせを切り替える場合の検出閾値と信号
レベルを示す図である。距離Lの点での伝播時間をtL
とすれば、tL以前では駆動レベルMとLの組み合わせ
で上記実施形態と同様の処理を行なう。また、tL以降
では、駆動レベルHとMの組み合わせで上記実施形態と
同様の処理を行なう。
FIG. 8 is a diagram showing a detection threshold and a signal level when a combination of drive levels is switched according to a detection distance (detection time). Let the propagation time at the point of distance L be tL
Then, before tL, the same processing as in the above-described embodiment is performed using a combination of the drive levels M and L. After tL, the same processing as in the above-described embodiment is performed using a combination of the drive levels H and M.

【0056】すなわち、tL以前では、駆動レベルM
(中間レベル)でまずペン駆動を行う。検出閾値801
を超えた信号が検出された場合、判定閾値803との比
較を行ない、検出信号がこれを超えていなければ、その
ときの値をそのまま採用する。もし超えている場合に
は、駆動レベルをL(低レベル)として再駆動を行う。
That is, before tL, the drive level M
First, the pen is driven at (intermediate level). Detection threshold 801
When a signal exceeding the threshold value is detected, a comparison with the determination threshold value 803 is performed. If the detection signal does not exceed the threshold value, the value at that time is used as it is. If it exceeds, the drive level is set to L (low level) and re-drive is performed.

【0057】一方、時間tLを超えたときには、その時
点でいったん測定を終了し、今度はレベルH(高レベ
ル)で最初の駆動を行う。そして同様に、検出閾値80
5を越える信号が検出されたかどうか、検出された信号
のレベルが判定閾値807を超えていないかどうか監視
し、判定閾値を超える信号が検出された場合には、レベ
ルMで再駆動を行いデータを得る。
On the other hand, when the time tL has been exceeded, the measurement is temporarily stopped at that time, and the first drive is performed at the level H (high level). And similarly, the detection threshold 80
It monitors whether a signal exceeding 5 is detected and whether the level of the detected signal does not exceed the determination threshold value 807. If a signal exceeding the determination threshold value is detected, re-driving is performed at the level M and data is output. Get.

【0058】このように距離等に応じて駆動レベルの組
み合わせを複数設けることで、S0等の不要振動、また
ノイズなどの振動によるダイナミックレンジ低下を防止
でき、より入力感の良い入力同値を提供できる。
By providing a plurality of combinations of drive levels in accordance with the distance or the like, it is possible to prevent unnecessary vibration such as S0 or a decrease in the dynamic range due to vibration such as noise, and to provide an input equivalent with a better input feeling. .

【0059】以上説明したように、上記各実施形態によ
れば、検出閾値を設けて振動センサからの信号の検出を
行ない、検出された信号が判定閾値を越えるか否かによ
って振動ペンの駆動レベルを切り替えることにより、見
掛け上のダイナミックレンジを広げることが可能とな
る。すなわち、Highレベル駆動で発生が見込まれ
る、不要信号(S0)より低いレベルの、検出対象信号
(A0)が検出可能になる。Highレベル駆動であっ
ても、筆圧等が弱い場合、A0信号が最大のS0信号よ
り小さいい場合がある。このような場合でも検出閾値
は、最大のS0より低く設定されているので、検出可能
となる。一方、Highレベル駆動時に筆圧などが大き
い場合、S0が検出閾値を越えるが、この場合にはLo
wレベル駆動で検出が行なわれるので、S0も検出閾値
以下になりA0を検出することができる。従って、見か
け上、検出信号に対するダイナミックレンジが広げられ
たのと同じこととなる。このため、不要信号以下の検出
対象信号の検出が可能になるため、低筆圧入力が可能に
なると同時に、部品ばらつきなどに対する許容値が広が
り、製品を安価に提供可能となる。
As described above, according to each of the above embodiments, a detection threshold is provided to detect a signal from the vibration sensor, and the drive level of the vibration pen is determined based on whether the detected signal exceeds the determination threshold. By switching, the apparent dynamic range can be expanded. That is, the detection target signal (A0) at a level lower than the unnecessary signal (S0), which is expected to be generated by the High level driving, can be detected. Even with the high level drive, when the pen pressure or the like is weak, the A0 signal may be smaller than the maximum S0 signal. Even in such a case, since the detection threshold is set lower than the maximum S0, detection is possible. On the other hand, if the pen pressure or the like is high during high level driving, S0 exceeds the detection threshold.
Since the detection is performed by the w-level drive, S0 also becomes equal to or smaller than the detection threshold, and A0 can be detected. Accordingly, this is apparently the same as an increase in the dynamic range for the detection signal. For this reason, a detection target signal equal to or less than an unnecessary signal can be detected, so that a low pen pressure input can be performed, and at the same time, an allowable value for component variation and the like can be increased, and a product can be provided at low cost.

【0060】なお、本発明は、複数の機器(例えばホス
トコンピュータ,インタフェイス機器,リーダ,プリン
タなど)から構成されるシステムに適用しても、一つの
機器からなる装置(例えば、複写機,ファクシミリ装置
など)に適用してもよい。
Even if the present invention is applied to a system composed of a plurality of devices (for example, a host computer, an interface device, a reader, a printer, etc.), an apparatus (for example, a copying machine, a facsimile, etc.) comprising one device Device).

【0061】また、本発明の目的は、前述した実施形態
の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記
録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そ
のシステムあるいは装置のコンピュータ(またはCPU
やMPU)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを
読出し実行することによっても、達成されることは言う
までもない。
An object of the present invention is to provide a storage medium storing a program code of software for realizing the functions of the above-described embodiments to a system or an apparatus, and to provide a computer (or CPU) of the system or apparatus.
And MPU) read and execute the program code stored in the storage medium.

【0062】この場合、記憶媒体から読出されたプログ
ラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現するこ
とになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は
本発明を構成することになる。
In this case, the program code itself read from the storage medium implements the functions of the above-described embodiment, and the storage medium storing the program code constitutes the present invention.

【0063】プログラムコードを供給するための記憶媒
体としては、例えば、フロッピディスク,ハードディス
ク,光ディスク,光磁気ディスク,CD−ROM,CD
−R,磁気テープ,不揮発性のメモリカード,ROMな
どを用いることができる。
As a storage medium for supplying the program code, for example, a floppy disk, hard disk, optical disk, magneto-optical disk, CD-ROM, CD
-R, a magnetic tape, a nonvolatile memory card, a ROM, or the like can be used.

【0064】また、コンピュータが読出したプログラム
コードを実行することにより、前述した実施形態の機能
が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示
に基づき、コンピュータ上で稼働しているOS(オペレ
ーティングシステム)などが実際の処理の一部または全
部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が
実現される場合も含まれることは言うまでもない。
When the computer executes the readout program code, not only the functions of the above-described embodiment are realized, but also the OS (Operating System) running on the computer based on the instruction of the program code. ) May perform some or all of the actual processing, and the processing may realize the functions of the above-described embodiments.

【0065】さらに、記憶媒体から読出されたプログラ
ムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボード
やコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わる
メモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に
基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わ
るCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、そ
の処理によって前述した実施形態の機能が実現される場
合も含まれることは言うまでもない。
Further, after the program code read from the storage medium is written into a memory provided on a function expansion board inserted into the computer or a function expansion unit connected to the computer, based on the instructions of the program code, It goes without saying that the CPU included in the function expansion board or the function expansion unit performs part or all of the actual processing, and the processing realizes the functions of the above-described embodiments.

【0066】[0066]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、振
動入力位置や筆圧、ペン角度等の入力状態に係わらず、
安定した良好な入力感が得られるようになる。
As described above, according to the present invention, regardless of the input state of the vibration input position, pen pressure, pen angle, etc.
A stable and good input feeling can be obtained.

【0067】[0067]

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

【図1】本実施形態による座標入力装置の構成を表すブ
ロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a coordinate input device according to an embodiment.

【図2】信号波形検出回路9の構成を示すブロック図で
ある。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a signal waveform detection circuit 9.

【図3】本実施形態における信号処理を説明する図であ
る。
FIG. 3 is a diagram illustrating signal processing in the present embodiment.

【図4】本実施形態による検出閾値を説明する図であ
る。
FIG. 4 is a diagram illustrating a detection threshold according to the present embodiment.

【図5】本実施形態による座標検出処理の手順を説明す
るフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart illustrating a procedure of a coordinate detection process according to the embodiment;

【図6】ペン駆動レベルを切り換えることが可能なペン
駆動回路の一構成例を示す図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration example of a pen driving circuit capable of switching a pen driving level.

【図7】振動入力点と各振動センサ迄の距離を元に振動
入力点の座標を算出する方法を説明するための図であ
る。
FIG. 7 is a diagram for explaining a method of calculating coordinates of a vibration input point based on a distance between the vibration input point and each vibration sensor.

【図8】検出距離(検出時間)によって駆動レベルの組
み合わせを切り替える場合の検出閾値と信号レベルを示
す図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating a detection threshold and a signal level when a combination of drive levels is switched according to a detection distance (detection time).

【図9】演算制御回路による閾値の設定を行なうための
構成を説明する図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration for setting a threshold value by an arithmetic control circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 演算制御回路 2 振動子駆動回路 3 振動子入力ペン 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 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Arithmetic control circuit 2 Oscillator drive circuit 3 Oscillator input pen 4 Oscillator 5 Nib 6a-6d Vibration sensor 7 Vibration-proof material 8 Vibration transmission board 9 Signal waveform detection circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 (72)発明者 柳沢 亮三 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 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Katsuyuki Kobayashi, Inventor 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Inside Canon Inc. (72) Ryozo Yanagisawa 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inside the corporation

Claims (19)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 振動源から振動伝達板上に入力された振
動が振動検出手段に到達するまでの遅延時間に基づいて
当該振動の入力位置を獲得する座標入力装置であって、 前記振動源を第1の駆動レベルで駆動し、前記振動検出
手段よりの検出信号に基づいて座標検出用の信号を発生
する第1駆動手段と、 前記振動検出手段が検出した検出信号が第1の閾値を越
えたか否かを判定する判定手段と、 前記検出信号が前記第1の閾値を越えたと判定された場
合、前記振動源を前記第1の駆動レベルよりも低い第2
の駆動レベルで駆動し、前記振動検出手段よりの検出信
号に基づいて座標検出用の信号を発生する第2駆動手段
とを備えることを特徴とする座標入力装置。
1. A coordinate input device for acquiring an input position of a vibration input from a vibration source on a vibration transmission plate based on a delay time required for the vibration to reach a vibration detection means, the coordinate input device comprising: A first drive unit that drives at a first drive level and generates a coordinate detection signal based on a detection signal from the vibration detection unit; and a detection signal detected by the vibration detection unit exceeds a first threshold. Determining means for determining whether the vibration signal has exceeded the first threshold; and determining whether or not the vibration source has a second drive level lower than the first drive level.
And a second driving unit that drives at the driving level of (i) and generates a signal for coordinate detection based on a detection signal from the vibration detecting unit.
【請求項2】 前記第1の閾値は、前記第2の駆動レベ
ルで前記振動源を駆動した場合の、最大の信号値である
ことを特徴とする請求項1に記載の座標入力装置。
2. The coordinate input device according to claim 1, wherein the first threshold value is a maximum signal value when the vibration source is driven at the second drive level.
【請求項3】 前記判定手段は、前記振動源を駆動した
時点よりの時間の経過に基づいて前記第1の閾値を変化
させることを特徴とする請求項1に記載の座標入力装
置。
3. The coordinate input device according to claim 1, wherein the determination unit changes the first threshold based on a lapse of time from a time when the vibration source is driven.
【請求項4】 前記第1駆動手段は、前記振動源を所定
の駆動レベルで駆動し、前記振動検出手段より得られた
信号を第1の増幅率で増幅して検出信号とし、 前記第2駆動手段は、前記検出信号が前記第1の閾値を
越えたと判定された場合、前記振動源を前記所定の駆動
レベルで駆動し、前記振動検出手段より得られた信号を
前記第1の増幅率よりも低い第2の増幅率で増幅してこ
れを検出信号とすることを特徴とする請求項1に記載の
座標入力装置。
4. The first driving means drives the vibration source at a predetermined driving level, amplifies a signal obtained from the vibration detecting means at a first amplification factor to generate a detection signal, and When it is determined that the detection signal exceeds the first threshold, the driving unit drives the vibration source at the predetermined drive level, and converts the signal obtained from the vibration detection unit into the first amplification factor. 2. The coordinate input device according to claim 1, wherein the signal is amplified at a lower second amplification factor and is used as a detection signal.
【請求項5】 前記第1駆動手段及び前記第2駆動手段
は、前記振動検出手段より得られた信号が第2の閾値を
越えた場合に、当該信号を検出信号として用いることを
特徴とする請求項1に記載の座標入力装置。
5. The method according to claim 1, wherein the first driving means and the second driving means use the signal as a detection signal when a signal obtained from the vibration detection means exceeds a second threshold value. The coordinate input device according to claim 1.
【請求項6】 前記第1の閾値は、前記第1の駆動レベ
ルにおける不要振動の最大値よりも、前記第1の駆動レ
ベルと第2の駆動レベルのレベル比分低い値に設定され
ることを特徴とする請求項5に記載の座標入力装置。
6. The method according to claim 1, wherein the first threshold value is set to a value lower than a maximum value of the unnecessary vibration at the first drive level by a level ratio between the first drive level and the second drive level. The coordinate input device according to claim 5, wherein:
【請求項7】 前記第1の閾値が前記第2の駆動レベル
によって得られる検出信号のほぼ最大値に設定されるこ
とを特徴とする請求項6に記載の座標入力装置。
7. The coordinate input device according to claim 6, wherein said first threshold value is set to substantially a maximum value of a detection signal obtained by said second drive level.
【請求項8】 前記第1及び第2駆動手段は、前記振動
源を駆動した時点よりの時間の経過に基づいて前記第2
の閾値を変化させることを特徴とする請求項5に記載の
座標入力装置。
8. The first and second driving means, based on a lapse of time from the time when the vibration source is driven, is controlled by the second driving means.
The coordinate input device according to claim 5, wherein the threshold value is changed.
【請求項9】 前記第1の駆動レベルと第2の駆動レベ
ルに対応する駆動レベルの組み合わせを少なくとも2つ
以上有し、前記振動検出手段までの振動の到達遅延時間
に基づいて該駆動レベルの組み合わせを変更する変更手
段を更に備えることを特徴とする請求項1に記載の座標
入力装置。
9. At least two or more combinations of drive levels corresponding to the first drive level and the second drive level, and the combination of the drive levels based on the delay time of the vibration reaching the vibration detecting means. The coordinate input device according to claim 1, further comprising a change unit that changes a combination.
【請求項10】 振動源から振動伝達板上に入力された
振動が振動検出手段に到達するまでの遅延時間に基づい
て当該振動の入力位置を獲得する座標入力装置の制御方
法であって、 前記振動源を第1の駆動レベルで駆動し、前記振動検出
手段よりの検出信号に基づいて座標検出用の信号を発生
する第1駆動工程と、 前記振動検出手段が検出した検出信号が第1の閾値を越
えたか否かを判定する判定工程と、 前記検出信号が前記第1の閾値を越えたと判定された場
合、前記振動源を前記第1の駆動レベルよりも低い第2
の駆動レベルで駆動し、前記振動検出手段よりの検出信
号に基づいて座標検出用の信号を発生する第2駆動工程
とを備えることを特徴とする座標入力装置の制御方法。
10. A control method of a coordinate input device for acquiring an input position of a vibration input from a vibration source on a vibration transmission plate based on a delay time until the vibration reaches a vibration detecting means, the control method comprising: A first driving step of driving a vibration source at a first drive level and generating a signal for coordinate detection based on a detection signal from the vibration detection means; and a detection signal detected by the vibration detection means is a first drive signal. A judging step of judging whether or not a threshold value has been exceeded; and, if it is determined that the detection signal has exceeded the first threshold value, the vibration source is set to a second drive level lower than the first drive level.
A second drive step of driving at a drive level of (i) and generating a signal for coordinate detection based on a detection signal from the vibration detection means.
【請求項11】 前記第1の閾値は、前記第2の駆動レ
ベルで前記振動源を駆動した場合の、最大の信号値であ
ることを特徴とする請求項10に記載の座標入力装置の
制御方法。
11. The control of the coordinate input device according to claim 10, wherein the first threshold value is a maximum signal value when the vibration source is driven at the second drive level. Method.
【請求項12】 前記判定工程は、前記振動源を駆動し
た時点よりの時間の経過に基づいて前記第1の閾値を変
化させる工程を含むことを特徴とする請求項10に記載
の座標入力装置の制御方法。
12. The coordinate input device according to claim 10, wherein said determining step includes a step of changing said first threshold value based on a lapse of time from a time point when said vibration source is driven. Control method.
【請求項13】 前記第1駆動工程は、前記振動源を所
定の駆動レベルで駆動し、前記振動検出手段より得られ
た信号を第1の増幅率で増幅して検出信号とし、 前記第2駆動工程は、前記検出信号が前記第1の閾値を
越えたと判定された場合、前記振動源を前記所定の駆動
レベルで駆動し、前記振動検出手段より得られた信号を
前記第1の増幅率よりも低い第2の増幅率で増幅してこ
れを検出信号とすることを特徴とする請求項10に記載
の座標入力装置の制御方法。
13. The first driving step drives the vibration source at a predetermined driving level, amplifies a signal obtained by the vibration detecting means at a first amplification factor to generate a detection signal, The driving step drives the vibration source at the predetermined drive level when it is determined that the detection signal has exceeded the first threshold, and converts the signal obtained from the vibration detection means into the first amplification factor. The control method for a coordinate input device according to claim 10, wherein the signal is amplified at a lower second amplification factor and is used as a detection signal.
【請求項14】 前記第1駆動工程及び前記第2駆動工
程は、前記振動検出手段より得られた信号が第2の閾値
を越えた場合に、当該信号を検出信号として用いること
を特徴とする請求項10に記載の座標入力装置の制御方
法。
14. The method according to claim 1, wherein in the first driving step and the second driving step, when a signal obtained from the vibration detecting means exceeds a second threshold value, the signal is used as a detection signal. A control method for a coordinate input device according to claim 10.
【請求項15】 前記第2の閾値は、前記第1の駆動レ
ベルにおける不要振動の最大値と該第2の閾値の比が前
記第1の駆動レベルと第2の駆動レベルの比にほぼ一致
するように決定されることを特徴とする請求項14に記
載の座標入力装置の制御方法。
15. The second threshold value, wherein a ratio between the maximum value of unnecessary vibration at the first drive level and the second threshold value substantially matches a ratio between the first drive level and the second drive level. The method of controlling a coordinate input device according to claim 14, wherein the control method is determined to be performed.
【請求項16】 前記第1の閾値が前記第2の駆動レベ
ルによって得られる検出信号の最大値に基づいて設定さ
れることを特徴とする請求項15に記載の座標入力装置
の制御方法。
16. The method according to claim 15, wherein the first threshold is set based on a maximum value of a detection signal obtained by the second drive level.
【請求項17】 前記第1及び第2駆動工程は、前記振
動源を駆動した時点よりの時間の経過に基づいて前記第
2の閾値を変化させることを特徴とする請求項14に記
載の座標入力装置の制御方法。
17. The coordinates according to claim 14, wherein in the first and second driving steps, the second threshold value is changed based on a lapse of time from when the vibration source is driven. Control method of input device.
【請求項18】 前記第1の駆動レベルと第2の駆動レ
ベルに対応する駆動レベルの組み合わせを少なくとも2
つ以上有し、前記振動検出手段までの振動の到達遅延時
間に基づいて該駆動レベルの組み合わせを変更する変更
工程を更に備えることを特徴とする請求項10に記載の
座標入力装置の制御方法。
18. A combination of a drive level corresponding to the first drive level and the second drive level is at least two.
The control method for a coordinate input device according to claim 10, further comprising a changing step of changing the combination of the drive levels based on a delay time of the vibration reaching the vibration detecting means.
【請求項19】 振動源から振動伝達板上に入力された
振動が振動検出手段に到達するまでの遅延時間に基づい
て当該振動の入力位置を獲得する座標入力装置を制御す
るための制御プログラムを格納する記憶媒体であって、
該制御プログラムが、 前記振動源を第1の駆動レベルで駆動し、前記振動検出
手段よりの検出信号に基づいて座標検出用の信号を発生
する第1駆動工程のコードと、 前記振動検出手段が検出した検出信号が第1の閾値を越
えたか否かを判定する判定工程のコードと、 前記検出信号が前記第1の閾値を越えたと判定された場
合、前記振動源を前記第1の駆動レベルよりも低い第2
の駆動レベルで駆動し、前記振動検出手段よりの検出信
号に基づいて座標検出用の信号を発生する第2駆動工程
のコードとを備えることを特徴とする記憶媒体。
19. A control program for controlling a coordinate input device for acquiring an input position of a vibration based on a delay time until a vibration input from a vibration source onto a vibration transmission plate reaches a vibration detecting means. A storage medium for storing,
The control program drives the vibration source at a first drive level, and generates a signal for coordinate detection based on a detection signal from the vibration detection means. A code for a determining step of determining whether or not the detected detection signal has exceeded a first threshold; and, when determining that the detection signal has exceeded the first threshold, setting the vibration source to the first drive level. Second lower than
And a code for a second driving step of generating a signal for coordinate detection based on a detection signal from the vibration detecting means.
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