JPH11237950A - Ultrasonic digitizer device - Google Patents

Ultrasonic digitizer device

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Publication number
JPH11237950A
JPH11237950A JP4182298A JP4182298A JPH11237950A JP H11237950 A JPH11237950 A JP H11237950A JP 4182298 A JP4182298 A JP 4182298A JP 4182298 A JP4182298 A JP 4182298A JP H11237950 A JPH11237950 A JP H11237950A
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JP
Japan
Prior art keywords
ultrasonic
unit
digitizer
coordinate
reference signal
Prior art date
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Pending
Application number
JP4182298A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Satoru Takeguchi
哲 竹口
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Fujitsu General Ltd
Original Assignee
Fujitsu General Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH11237950A publication Critical patent/JPH11237950A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ultrasonic digitizer device which detects and calculates the absolute time difference data on the transmission of ultrasonic signals, corrects the sound wave transmission velocity and also attains the digitized input on a free plane. SOLUTION: This digitizer device consists of a digitizer pen part 1 which includes a reference signal generation means that generates a reference signal, i.e., the reference of coordinate signals, an ultrasonic wave output element 14 and a 2nd communication transmitting means 16, ultrasonic wave receiving elements 2a and 2b which receive the coordinate signals, a 2nd communication receiving element 3 which receives the reference signal, and a digitizer control part 5 which includes a reference signal generation means, plural coordinate signal detection means, a time difference calculation means which calculates and outputs the time difference data, a distance calculation means which calculates the distance data from the time difference data and a coordinate calculation means which calculates and outputs the coordinate data on the part 1.

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】大画面ディスプレイをディジ
タイズ表示画面とする超音波ディジタイザ装置に係わ
り、特に超音波出力手段と基準信号を送出する第二通信
手段とで構成されるディジタイザペン部を有する超音波
ディジタイザ装置に関わる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic digitizer having a large-screen display as a digitized display screen, and more particularly to an ultrasonic wave having a digitizer pen section comprising ultrasonic output means and second communication means for transmitting a reference signal. Related to the digitizer device.

【0002】[0002]

【従来の技術】図8は、従来技術による超音波ディジタ
イザ装置の概略構成図である。超音波ディジタイザ装置
は、超音波出力手段14を有するデジタイザペン部1
と、複数の超音波受信素子2と、前記複数の超音波受信
素子2が受信した超音波信号を復調し時間差を演算出力
する時間差演算手段と前記時間差より超音波信号発信源
の表示画面(ディスプレイ)6上の座標を演算出力する
座標演算手段とを有するディジタイザ制御部5とで構成
される。超音波出力手段14より発信された超音波信号
は、ディスプレイ6の上部三ケ所に配置された超音波マ
イクロホンなどの超音波受信素子2により受信され電気
信号に変換される。該電気信号は時間差演算手段により
三ケ所の超音波受信素子間の時間差データが演算出力さ
れ、座標演算手段は該時間差データより音波伝播速度
(約348m/秒)を基にディスプレイ6画面上の座標
データを演算出力し、該座標データをディジタイザ入力
としている。しかしながら、時間差データはデジタイザ
ペン部1が送出した基準のタイミングと三ケ所の超音波
受信素子3が受信した信号タイミングの絶対時間ではな
く、三ケ所の超音波受信素子間の相対時間であることか
ら、検出誤差を生じ易い。さらに、超音波信号の伝播速
度は温度や気圧等により常時変化しているが補正がなさ
れていない。またディジタイズ入力画面もしくはディジ
タイズ入力面は予め固定されており、自由平面上でのデ
ィジタイズ入力は困難などの問題点がある。
2. Description of the Related Art FIG. 8 is a schematic block diagram of a conventional ultrasonic digitizer. The ultrasonic digitizer device includes a digitizer pen unit 1 having an ultrasonic output unit 14.
A plurality of ultrasonic receiving elements 2; a time difference calculating means for demodulating the ultrasonic signals received by the plurality of ultrasonic receiving elements 2 to calculate and output a time difference; and a display screen (display) of an ultrasonic signal transmitting source based on the time difference. And 6) a digitizer control unit 5 having a coordinate calculating means for calculating and outputting the coordinates on 6. The ultrasonic signals transmitted from the ultrasonic output means 14 are received by the ultrasonic receiving elements 2 such as ultrasonic microphones arranged at three upper positions of the display 6 and are converted into electric signals. The time difference data between the three ultrasonic receiving elements is calculated and output from the electric signal by the time difference calculating means, and the coordinate calculating means calculates the coordinates on the screen of the display 6 based on the sound wave propagation speed (about 348 m / sec) from the time difference data. The data is calculated and output, and the coordinate data is used as a digitizer input. However, the time difference data is not the absolute time of the reference timing transmitted by the digitizer pen unit 1 and the signal timing received by the three ultrasonic receiving elements 3 but the relative time between the three ultrasonic receiving elements. , Detection errors are likely to occur. Further, the propagation speed of the ultrasonic signal constantly changes due to the temperature, the atmospheric pressure, and the like, but is not corrected. Further, the digitizing input screen or the digitizing input surface is fixed in advance, and there is a problem that digitizing input on a free plane is difficult.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】これらの問題点に鑑
み、本発明は、超音波信号伝搬の絶対時間差データを検
出演算すると共に音波伝播速度の補正を行い、且つ自由
平面上でのディジタイズ入力が可能な超音波ディジタイ
ザ装置の提供を目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of these problems, the present invention detects and calculates absolute time difference data of ultrasonic signal propagation, corrects the sound wave propagation speed, and performs digitized input on a free plane. It is intended to provide a possible ultrasonic digitizer device.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】PDPや液晶プロジェク
タなどの大画面ディスプレイをデジタイズ用表示画面と
するデジタイザ装置において、座標信号の基準となる基
準信号を発生する基準信号発生手段と、座標信号を超音
波出力する超音波出力素子と、基準信号を通信出力する
第二通信送信手段とを有するディジタイザペン部と、デ
ィジタイザペン部が出力した座標信号を受信する複数の
超音波受信素子と、ディジタイザペン部が出力した基準
信号を受信する第二通信受信手段と、受信した基準信号
を受信復調し時間基準信号を生成する基準信号生成手段
と、受信した座標信号より座標タイミング信号を検出す
る複数の座標信号検出手段と、時間基準信号と座標タイ
ミング信号毎の時間差データを演算出力する時間差演算
手段と、時間差データより距離データを演算出力する距
離演算手段と、複数の距離データよりディジタイザペン
部の座標データを演算出力する座標演算手段とを有する
デイジタイザ制御部で構成する。
In a digitizer device using a large screen display such as a PDP or a liquid crystal projector as a display screen for digitizing, a reference signal generating means for generating a reference signal as a reference of a coordinate signal, An ultrasonic output element for outputting a sound wave, a digitizer pen unit having a second communication transmitting unit for communicating and outputting a reference signal, a plurality of ultrasonic receiving elements for receiving coordinate signals output by the digitizer pen unit, and a digitizer pen unit A second communication receiving means for receiving the reference signal output by the reference signal; a reference signal generating means for receiving and demodulating the received reference signal to generate a time reference signal; and a plurality of coordinate signals for detecting a coordinate timing signal from the received coordinate signal. Detecting means; time difference calculating means for calculating and outputting time difference data for each of the time reference signal and the coordinate timing signal; Comprise a digitizer controller comprising: a distance calculating means for calculating output from the distance data data, and coordinate calculation means for calculating outputs coordinate data of the digitizer pen unit from a plurality of distance data.

【0005】さらに、基準信号を受信入力する第二通信
受信手段と、受信入力された基準信号に同期した基準信
号を発生する基準信号発生手段と、座標信号を超音波出
力する超音出力素子とを有するディジタイザペン部と、
ディジタイザペン部が出力した座標信号を受信する複数
の超音波受信素子と、ディジタイザペン部に基準信号を
送信する第二通信送信手段と、ディジタイザペン部に送
信する基準信号を生成する基準信号生成手段と、受信し
た超音波信号より座標タイミング信号を検出する複数の
座標信号検出手段と、時間基準信号と座標タイミング信
号毎の時間差データを演算出力する時間差演算手段と、
時間差データより距離データを演算出力する距離演算手
段と、複数の距離データより前記ディジタイザペン部の
座標データを演算出力する座標演算手段とを有するデイ
ジタイザ制御部で構成する。
Further, second communication receiving means for receiving and inputting a reference signal, reference signal generating means for generating a reference signal synchronized with the received and input reference signal, and an ultrasonic output element for outputting a coordinate signal by ultrasonic waves. A digitizer pen portion having
A plurality of ultrasonic receiving elements for receiving coordinate signals output by the digitizer pen unit; a second communication transmitting unit for transmitting a reference signal to the digitizer pen unit; and a reference signal generating unit for generating a reference signal to be transmitted to the digitizer pen unit A plurality of coordinate signal detecting means for detecting a coordinate timing signal from the received ultrasonic signal, and a time difference calculating means for calculating and outputting a time reference signal and time difference data for each coordinate timing signal,
The digitizer control unit includes a distance calculation unit that calculates and outputs distance data from time difference data, and a coordinate calculation unit that calculates and outputs coordinate data of the digitizer pen unit from a plurality of distance data.

【0006】さらに、複数の超音波受信素子を任意の距
離間隔で取付自在の超音波受信素子取付台上に設置す
る。
Further, a plurality of ultrasonic receiving elements are installed on an ultrasonic receiving element mounting base which can be mounted at an arbitrary distance.

【0007】さらに、ディジタイザペン部を、基準信号
を発生する基準信号発生部と、基準信号で搬送波信号を
変調し変調基準信号を出力する通信変調部と、該変調基
準信号を前記第二通信送信手段で送信出力する送信部
と、基準信号により超音波信号を変調し座標信号を変調
出力する変調部と、超音波搬送波を基準信号で変調した
座標信号を超音波出力する超音波出力素子とで構成す
る、もしくは、変調基準信号を前記第二通信受信手段で
受信する受信部と、前記変調基準信号より基準信号を復
調する通信復調部と、復調された基準信号に同期した基
準信号を発生する基準信号発生部と、基準信号により超
音波信号を変調し座標信号を変調出力する変調部と、超
音波搬送波を基準信号で変調した座標信号を超音波出力
する超音波出力素子とで構成する。
[0007] Further, the digitizer pen unit includes a reference signal generator for generating a reference signal, a communication modulator for modulating a carrier signal with the reference signal and outputting a modulation reference signal, and transmitting the modulation reference signal to the second communication transmitter. A transmitting unit for transmitting and outputting by means, a modulating unit for modulating an ultrasonic signal with a reference signal and modulating and outputting a coordinate signal, and an ultrasonic output element for ultrasonically outputting a coordinate signal obtained by modulating an ultrasonic carrier with a reference signal. A receiving unit configured or configured to receive a modulation reference signal by the second communication reception unit, a communication demodulation unit demodulating a reference signal from the modulation reference signal, and generating a reference signal synchronized with the demodulated reference signal. A reference signal generator, a modulator that modulates an ultrasonic signal with the reference signal and modulates and outputs a coordinate signal, and an ultrasonic output element that outputs a coordinate signal obtained by modulating the ultrasonic carrier with the reference signal as an ultrasonic signal To configure.

【0008】さらに、超音波出力素子を、超小型の超音
波スピーカとする、もしくは、電圧入力により電気歪を
発生するセラミック電歪素子とする。
Further, the ultrasonic output element is an ultra-small ultrasonic speaker, or a ceramic electrostrictive element which generates electrostriction by voltage input.

【0009】さらに、第二通信出力手段を、ディジタイ
ザペン部とディジタイザ制御部とを導体ケーブルもしく
は光ケーブルで接続し、基準信号を直接または変調して
伝送する有線通信手段とする、発光ダイオードなどの発
光素子用いた可視光線伝送手段とする、レーザダイオー
ドなどの赤外線発光素子用いた赤外線伝送手段とする、
もしくは、微弱電波を利用する無線伝送手段とする。
Further, the second communication output means is a wired communication means for connecting the digitizer pen unit and the digitizer control unit with a conductor cable or an optical cable and directly or modulating and transmitting a reference signal. As a visible light transmitting means using the element, as an infrared transmitting means using an infrared light emitting element such as a laser diode,
Alternatively, it is a wireless transmission means using a weak radio wave.

【0010】さらに、ディジタイザペン部に、クリック
入力などを行うSW1と、ドラック入力などを行うSW
2とで構成する操作部を追加設置する。
Further, a SW1 for performing a click input and the like and a SW for performing a drag input and the like are provided in the digitizer pen unit.
2 and an additional operation unit composed of:

【0011】さらに、操作部を、ディジタイザペン部筐
体の先端部より摺動自在で中央部にフランジ部を有する
SW1軸と内部より前記SW1軸を外側に押し出す押バ
ネとSW1軸の他端に配置されたスイッチ機構とを有す
るSW1と、ディジタイザぺん部筐体の握り部の貫通穴
に挿入された摺動自在の押ボタンと前記押ボタンの内部
端に配置されたスイッチ機構とを有するSW2とで構成
する。さらに、スイッチ機構を、SW1軸の他端もしく
は押ボタンの内部端に磁石片を接着または融着などで固
定し、ディジタイザペン部筐体内部に磁気抵抗素子を配
置する構成とする、もしくは、SW1軸の他端もしくは
押ボタンの内部端に磁石片を固定手段で固定し、前記デ
ィジタイザペン部筐体内部に磁気リードスイッチを配置
する構成とする。
Further, an operating portion is provided on a SW1 shaft having a flange portion at a center portion slidably from a tip end portion of the digitizer pen portion housing, a pressing spring for pushing the SW1 shaft outward from inside, and the other end of the SW1 shaft. A switch SW1 having a switch mechanism disposed therein; a switch SW2 having a slidable push button inserted into a through hole of a grip portion of the digitizer pen housing and a switch mechanism disposed at an inner end of the push button; It consists of. Further, the switch mechanism has a configuration in which a magnet piece is fixed to the other end of the SW1 shaft or the inner end of the push button by adhesion or fusion, and a magnetoresistive element is arranged inside the digitizer pen unit housing. A magnet piece is fixed to the other end of the shaft or the inner end of the push button by a fixing means, and a magnetic reed switch is arranged inside the digitizer pen unit housing.

【0012】さらに、超音波受信素子を、超音波マイク
ロホンとする、もしは、超音波信号を電気信号に変換す
るセラミック超音波センサとする。
Further, the ultrasonic receiving element is an ultrasonic microphone, or a ceramic ultrasonic sensor for converting an ultrasonic signal into an electric signal.

【0013】さらに、ディジタイザ制御部を、ディジタ
イザペン部が出力した基準信号を受信する第二通信受信
手段による受信部と、該受信した基準信号を復調する通
信復調部と、復調された基準信号より演算基準の時間基
準信号を生成する基準信号生成部と、受信した座標信号
より座標タイミング信号を検出する複数の座標信号検出
部と、時間基準信号と座標タイミング信号毎の時間差デ
ータを演算出力する時間差演算部と、時間差データより
距離データを演算出力する距離演算部と、複数の距離デ
ータよりディジタイザペン部の座標データを演算出力す
る座標演算部と、ディジタイザ制御部の操作入力を行う
操作入力部と、該ディジタイザ制御部の動作シーケンス
プログラムを記憶しているシステムメモリと、システム
メモリに記憶している動作シーケンスプログラムに基づ
いて装置の各部に制御指令を出す制御部とで構成する、
もしくは、演算基準の時間基準信号を生成する基準信号
生成部と、生成した時間基準信号で搬送波を変調する通
信変調部と、ディジタイザペン部に前記変調基準信号を
送信する第二通信送信手段による送信部と、受信した座
標信号より座標タイミング信号を検出する複数の座標信
号検出部と、時間基準信号と座標タイミング信号毎の時
間差データを演算出力する時間差演算部と、時間差デー
タより距離データを演算出力する距離演算部と、複数の
距離データよりディジタイザペン部の座標データを演算
出力する座標演算部と、ディジタイザ制御部の操作入力
を行う操作入力部と、該ディジタイザ制御部の動作シー
ケンスプログラムを記憶しているシステムメモリと、シ
ステムメモリに記憶している動作シーケンスプログラム
に基づいて装置の各部に制御指令を出す制御部とで構成
する。
[0013] Further, the digitizer control section includes a receiving section by a second communication receiving means for receiving the reference signal output from the digitizer pen section, a communication demodulation section for demodulating the received reference signal, and a demodulation reference signal. A reference signal generation unit for generating a time reference signal of a calculation reference; a plurality of coordinate signal detection units for detecting a coordinate timing signal from the received coordinate signal; and a time difference for calculating and outputting time reference data and time difference data for each coordinate timing signal A computing unit, a distance computing unit that computes and outputs distance data from time difference data, a coordinate computing unit that computes and outputs coordinate data of a digitizer pen unit from a plurality of distance data, and an operation input unit that performs operation input of a digitizer control unit. A system memory storing an operation sequence program of the digitizer control unit, and a system memory storing the operation sequence program in the system memory. Constituted by a control unit which issues a control command to each portion of the device based on the operation sequence program that,
Alternatively, a reference signal generation unit that generates a time reference signal of a calculation reference, a communication modulation unit that modulates a carrier with the generated time reference signal, and transmission by a second communication transmission unit that transmits the modulation reference signal to a digitizer pen unit Unit, a plurality of coordinate signal detectors for detecting coordinate timing signals from the received coordinate signals, a time difference calculator for calculating and outputting time difference data for each of the time reference signal and the coordinate timing signal, and calculating and outputting distance data from the time difference data. A distance calculation unit, a coordinate calculation unit that calculates and outputs coordinate data of the digitizer pen unit from a plurality of distance data, an operation input unit that performs an operation input of the digitizer control unit, and an operation sequence program of the digitizer control unit. Of the device based on the system memory and the operation sequence program stored in the system memory. Constituted by a control unit which issues a control command to the part.

【0014】さらに、超音波受信素子取付台に、超音波
受信素子の取付間隔を自動検出する素子間距離センサを
追加設置する。
Further, an inter-element distance sensor for automatically detecting a mounting interval of the ultrasonic receiving elements is additionally installed on the ultrasonic receiving element mounting base.

【0015】さらに、超音波受信素子取付台もしくはデ
ィズプレイ画面上に、超音波受信素子との距離が予め設
定された距離基準点と、ディジタイザ制御部に、超音波
伝搬速度を補正演算する音速補正演算部と、距離演算の
際の基準となる音速を記憶している音速係数メモリとを
追加設置し、距離基準点よりのディジタイザペン部の座
標信号を受信演算した時間差データを用いて、超音波伝
搬速度を補正演算する。
Further, a distance reference point at which the distance to the ultrasonic receiving element is set in advance on the ultrasonic receiving element mounting base or the display screen, and a digitizer control unit for correcting the ultrasonic velocity to calculate the ultrasonic propagation velocity. An arithmetic unit and a sound velocity coefficient memory that stores a sound velocity that is a reference for distance calculation are additionally installed, and ultrasonic signals are calculated using time difference data obtained by receiving and calculating coordinate signals of the digitizer pen from the distance reference point. The propagation speed is corrected and calculated.

【0016】さらに、ディジタイザ制御部に、超音波受
信素子間の取付距離データを検出する受信素子間距離検
出部と、座標演算の基準となる超音波受信素子の基準座
標データを記憶している基準座標メモリとを追加設置す
る、
Further, the digitizer control section includes a distance detecting section between the receiving elements for detecting the mounting distance data between the ultrasonic receiving elements, and a reference storing the reference coordinate data of the ultrasonic receiving element as a reference for the coordinate calculation. Additional installation of coordinate memory,

【0017】さらに、ディジタイザ制御部に、座標演算
する関数を予め記憶する演算関数メモリと、出力座標デ
ータの画区単位を設定する画区単位設定部とを追加設置
する。さらに、画区単位設定部の画区単位設定を、互い
に直交するXY座標軸とし、表示画面の画像数を単位と
して座標演算する、互いに直交するXY座標軸とし、絶
対距離を単位として座標演算する、もしくは、互いに直
交するXY座標軸とし、最大画区距離を100とした相
対距離を単位として座標演算する。
Further, the digitizer control unit is additionally provided with an operation function memory for storing in advance a function for performing a coordinate operation, and a section unit setting section for setting a section unit of output coordinate data. Further, the area unit setting of the area unit setting unit is set to XY coordinate axes orthogonal to each other, and coordinates are calculated using the number of images on the display screen as a unit. XY coordinate axes that are orthogonal to each other, and the coordinate calculation is performed in units of relative distances where the maximum segment distance is 100.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】図1は本発明による超音波ディジ
タイザ装置の第一の実施例の概略構成図、図2は本発明
による超音波ディジタイザ装置の第二の実施例の概略構
成図である。図1に示す第一の実施例の超音波ディジタ
イザ装置は、座標信号の基準となる基準信号を発生する
基準信号発生手段と、座標信号を超音波出力する超音波
出力素子14と、基準信号を通信出力する第二通信送信
手段16とを有するディジタイザペン部1と、表示部6
の上部に設置され、ディジタイザペン部1が出力した座
標信号を受信する2個の超音波受信素子2a、2bと、
ディジタイザペン部1が出力した基準信号信号を受信す
る第二通信受信手段3と、受信した基準信号を受信復調
し時間基準信号を生成する基準信号生成手段と、受信し
た座標信号より座標タイミング信号を検出する2つの座
標信号検出手段と、時間基準信号と座標タイミング信号
毎の時間差データを演算出力する時間差演算手段と、時
間差データより距離データを演算出力する距離演算手段
と、2つの距離データよりディジタイザペン部の座標デ
ータを演算出力する座標演算手段とを有するデイジタイ
ザ制御部5で構成されている。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a first embodiment of an ultrasonic digitizer according to the present invention, and FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a second embodiment of the ultrasonic digitizer according to the present invention. . The ultrasonic digitizer device according to the first embodiment shown in FIG. 1 includes a reference signal generating means for generating a reference signal serving as a reference for a coordinate signal, an ultrasonic output element 14 for outputting the coordinate signal ultrasonically, A digitizer pen unit 1 having second communication transmitting means 16 for performing communication output;
Two ultrasonic receiving elements 2a and 2b which are installed on the upper part and receive coordinate signals output by the digitizer pen unit 1,
Second communication receiving means 3 for receiving the reference signal signal output by the digitizer pen unit 1, reception signal demodulation for receiving and demodulating the received reference signal to generate a time reference signal, and generating a coordinate timing signal from the received coordinate signal. Two coordinate signal detecting means for detecting, a time difference calculating means for calculating and outputting time difference data for each of the time reference signal and the coordinate timing signal, a distance calculating means for calculating and outputting distance data from the time difference data, and a digitizer based on the two distance data The digitizer control unit 5 includes a coordinate calculation means for calculating and outputting coordinate data of the pen unit.

【0019】ディジタイザペン部1では、基準信号発生
手段が発生した基準信号を基点に超音波変調の座標信号
を超音波出力素子14より送出し、同時に、基準信号は
信号伝送速度の異なる第二通信送信手段16より送出す
る。ディジタイザペン部1よりの座標信号は、表示部6
の上部に設置され、超音波マイクロホン、もしくは、超
音波信号を電気信号に変換するセラミック超音波センサ
などの超音波受信素子2a、2bで受信され、座標信号
検出手段により2つの座標タイミング信号が検出出力さ
れる。基準信号は、第二通信受信手段3で受信され、基
準信号生成手段で時間差データ演算用の時間基準信号を
生成する。時間差演算手段は時間基準信号と2つの座標
タイミング信号との時間差データを演算出力する。距離
演算手段は、2つの時間差データより、超音波の伝搬速
度が約348m/秒であることを根拠に、ディジタイザ
ペン部1と2個の超音波受信素子2a、2b間の距離デ
ータを演算出力する。座標演算手段は、予め設定されて
いる2個の超音波受信素子2a、2bの座標データと受
信座標信号に基づく2つの距離データより、ディジタイ
ザペン部1の座標データを演算出力し、ディジタイザ入
力データとする。
In the digitizer pen unit 1, an ultrasonic modulation coordinate signal is transmitted from the ultrasonic output element 14 based on the reference signal generated by the reference signal generating means, and at the same time, the reference signal is transmitted in the second communication having a different signal transmission speed. It is transmitted from the transmission means 16. The coordinate signal from the digitizer pen unit 1 is displayed on the display unit 6
Are received by the ultrasonic receiving elements 2a and 2b such as an ultrasonic microphone or a ceramic ultrasonic sensor that converts an ultrasonic signal into an electric signal, and two coordinate timing signals are detected by the coordinate signal detecting means. Is output. The reference signal is received by the second communication receiving means 3, and the reference signal generating means generates a time reference signal for calculating time difference data. The time difference calculating means calculates and outputs time difference data between the time reference signal and the two coordinate timing signals. The distance calculating means calculates and outputs distance data between the digitizer pen unit 1 and the two ultrasonic receiving elements 2a and 2b based on the fact that the propagation speed of the ultrasonic wave is about 348 m / sec from the two time difference data. I do. The coordinate computing means computes and outputs coordinate data of the digitizer pen unit 1 from coordinate data of two ultrasonic receiving elements 2a and 2b which are set in advance and two distance data based on the received coordinate signal. And

【0020】図2に示す第二の実施例の超音波ディジタ
イザ装置は、基準信号を受信入力する第二通信受信手段
18と、受信入力された基準信号に同期した基準信号を
発生する基準信号発生手段と、座標信号を超音波出力す
る超音出力素子14とを有するディジタイザペン部1
と、超音波受信素子取付台7A上に配置され、ディジタ
イザペン部1が出力した座標信号を受信する2個の超音
波受信素子2a、2bと、ディジタイザペン部1に基準
信号を送信する第二通信送信手段3Aと、ディジタイザ
ペン部1に送信する基準信号を生成する基準信号生成手
段と、受信した超音波信号より座標タイミング信号を検
出する複数座標信号検出手段と、時間基準信号と座標タ
イミング信号との時間差データを演算出力する時間差演
算手段と、時間差データより距離データを演算出力する
距離演算手段と、複数距離データよりディジタイザペン
部1の座標データを演算出力する座標演算手段とを有す
るデイジタイザ制御部5で構成されている。
The ultrasonic digitizer of the second embodiment shown in FIG. 2 comprises a second communication receiving means 18 for receiving and inputting a reference signal, and a reference signal generating means for generating a reference signal synchronized with the received and input reference signal. Digitizer pen unit 1 having means and an ultrasonic output element 14 for ultrasonically outputting a coordinate signal
And two ultrasonic receiving elements 2a and 2b that are arranged on the ultrasonic receiving element mounting base 7A and receive the coordinate signals output by the digitizer pen unit 1, and a second that transmits a reference signal to the digitizer pen unit 1. Communication transmitting means 3A, reference signal generating means for generating a reference signal to be transmitted to the digitizer pen unit 1, multiple coordinate signal detecting means for detecting a coordinate timing signal from the received ultrasonic signal, time reference signal and coordinate timing signal Digitizer control having a time difference calculating means for calculating and outputting time difference data of the digitizer, a distance calculating means for calculating and outputting distance data from the time difference data, and a coordinate calculating means for calculating and outputting coordinate data of the digitizer pen unit 1 from a plurality of distance data. It is composed of a unit 5.

【0021】詳細動作説明は、第一の実施例と異なる部
分を中心に行う。デイジタイザ制御部5では、基準信号
生成手段は自ら基準信号を生成し、第二通信送信手段3
Aにより送出する。ディジタイザペン部1では、第二通
信受信手段18により基準信号が受信される。基準信号
発生手段は該基準信号に同期した基準信号が生成され、
該基準信号で超音波搬送波を変調した座標信号を超音出
力素子14により超音波出力する。以下の動作は第一の
実施例と重複するので省略する。詳細構成を図示してい
ないが、表示部6の上部に置かれた超音波受信素子取付
台7Aは、2個の超音波受信素子2a、2bを摺動自在
にスライドさせる摺動溝と、該超音波受信素子を固定す
るためのストッパーと、超音波受信素子の固定位置の距
離データを検出する素子間距離センサとで構成され、素
子間距離センサよりの距離データはデジタイザ制御部5
に入力される。超音波受信素子取付台7Aは、素子間の
距離が任意に選択出来るので、ディジタイザ作業面の各
種寸法に対応可能となる。表示部6の画面上に画区の基
準点を表す4つの十字記号8が、予め設定された座標位
置に表示されている。ディジタイザペン部1をこれらの
基準点上に置いて、座標入力操作を行うことにより、座
標演算時の演算補正が出来る。この画区の基準点は表示
部6の画面上以外の任意の平面上に、任意寸法で設定す
ることが出来るので、座標演算の補正は広範囲のデジタ
イズ作業面に適用可能となる。
The detailed description of the operation will focus on the differences from the first embodiment. In the digitizer control unit 5, the reference signal generating means generates the reference signal by itself, and the second communication transmitting means 3
A sends out. In the digitizer pen unit 1, the reference signal is received by the second communication receiving unit 18. The reference signal generating means generates a reference signal synchronized with the reference signal,
A coordinate signal obtained by modulating an ultrasonic carrier with the reference signal is output as an ultrasonic wave by the ultrasonic output element 14. The following operation is the same as that of the first embodiment and will not be described. Although the detailed configuration is not shown, the ultrasonic receiving element mounting base 7A placed on the upper part of the display unit 6 has a sliding groove for sliding the two ultrasonic receiving elements 2a and 2b so as to be slidable. A stopper for fixing the ultrasonic receiving element and an inter-element distance sensor for detecting distance data of the fixed position of the ultrasonic receiving element are provided. The distance data from the inter-element distance sensor is stored in the digitizer controller 5.
Is input to Since the distance between the elements of the ultrasonic receiving element mounting base 7A can be arbitrarily selected, it is possible to cope with various dimensions of the digitizer working surface. On the screen of the display unit 6, four cross symbols 8 representing the reference points of the divisions are displayed at preset coordinate positions. By performing the coordinate input operation with the digitizer pen unit 1 placed on these reference points, calculation correction during coordinate calculation can be performed. Since the reference point of this area can be set with an arbitrary dimension on an arbitrary plane other than the screen of the display unit 6, the correction of the coordinate calculation can be applied to a wide range of digitizing work surfaces.

【0022】図3は本発明によるディジタイザペン部の
実施例の要部ブロック図である。(イ)は第一の実施例
で、基準信号発生部11は、5msec間隔で100μ
secの基準信号を発生する。変調部12は100KH
zの超音波搬送波を変調して座標信号を変調出力する。
この座標信号は駆動部13により増幅され、超小型の超
音波スピーカ、もしくは、電圧入力により電気歪を発生
するセラミック電歪素子などの超音波出力素子14を駆
動する。一方、通信変調部15は搬送波を同様変調して
第二通信出力手段の送信部16を駆動する。第二通信出
力手段16は、図示していないがディジタイザペン部1
とディジタイザ装置5とを導体ケーブルもしくは光ケー
ブルで接続し、基準信号を直接または変調して伝送する
有線通信手段、発光ダイオードなどの発光素子用いた可
視光線伝送手段、レーザダイオードなどの赤外線発光素
子用いた赤外線伝送手段、もしくは、微弱電波を利用す
る無線伝送手段などが選択される。操作部17は、クリ
ック入力などを行うSW1と、ドラック入力などを行う
SW2とで構成され、これらの操作データは変調部12
で座標信号に重畳されて変調出力される。
FIG. 3 is a block diagram of a main part of an embodiment of the digitizer pen according to the present invention. (A) is the first embodiment, in which the reference signal generating unit 11 is 100 μm at 5 msec intervals.
A second reference signal is generated. Modulation unit 12 is 100KH
The ultrasonic wave carrier of z is modulated and a coordinate signal is modulated and output.
The coordinate signal is amplified by the driving unit 13 and drives an ultra-small ultrasonic speaker or an ultrasonic output element 14 such as a ceramic electrostrictive element that generates an electrostriction by voltage input. On the other hand, the communication modulating unit 15 similarly modulates the carrier and drives the transmitting unit 16 of the second communication output unit. The second communication output means 16 includes a digitizer pen unit 1 (not shown).
And a digitizer device 5 connected by a conductor cable or an optical cable, a wired communication means for directly or modulating and transmitting a reference signal, a visible light transmission means using a light emitting element such as a light emitting diode, and an infrared light emitting element such as a laser diode. Infrared transmission means or wireless transmission means using weak radio waves are selected. The operation unit 17 includes an SW 1 for performing a click input and the like and an SW 2 for performing a drag input and the like.
Is superimposed on the coordinate signal and modulated and output.

【0023】(ロ)は、デイジタイザ装置5より送出さ
れる基準信号を受信する受信部18と、受信した該基準
信号復調する通信復調部とで置き換えるた形式のディジ
タイザペン部である。基準信号発生部11は復調された
基準信号に同期した基準信号を発生する。
(B) is a digitizer pen unit which is replaced by a receiving unit 18 for receiving a reference signal sent from the digitizer 5 and a communication demodulation unit for demodulating the received reference signal. The reference signal generator 11 generates a reference signal synchronized with the demodulated reference signal.

【0024】図4は本発明によるディジタイザペン部の
各種実施例の構造図である。。図を用いてディジタイザ
ペン部の構造および構成の詳細動作を説明する。(イ)
は一実施例の部分断面図を示す。ディジタイザペン部筐
体1の先端部付近には超音波出力素子14配置され、近
傍には第二通信手段のLEDもしくはホトトランジスタ
16が複数個配置されている。両者とも全方位の指向性
を有している。次いで、操作部(SW1、SW2)のス
イッチ機構を説明する。ディジタイザペン部筐体の先端
部より摺動自在で中央部にフランジ部30bを有するS
W1軸18aと、内部より前記SW1軸を外側に押し出
す押バネ30cと、SW1軸30aの他端に配置された
スイッチ機構30とで構成するSW1と、ディジタイザ
ペン部筐体の握り部の貫通穴に挿入された摺動自在の押
ボタン31aと、押ボタン31aの内部端に配置された
スイッチ機構31とで構成するSW2とで構成される。
スイッチ機構は、板バネに接点を溶着したスイッチ片
と、回路の接地端に接続された金属片32とで構成され
ている。(ロ)は、SW1軸30aの他端もしくは押ボ
タン31aの内部端に磁石片30d、31bを接着また
は融着などで固定し、ディジタイザペン部1筐体内部の
プリント基板32上に磁気抵抗素子32a、32bを配
置する構成としている。回路のON/OFF動作の説明
は省略する。(ハ)は、SW1軸30aの他端もしくは
押ボタン31aの内部端に磁石片30d、31bを接着
または融着などの固定手段で固定され、ディジタイザペ
ン部1筐体内部のプリント基板32上に磁気リードスイ
ッチ32c、32dを配置する構成としている。回路の
ON/OFF動作の説明は同様省略する。
FIG. 4 is a structural view of a digitizer pen according to various embodiments of the present invention. . The detailed operation of the structure and configuration of the digitizer pen will be described with reference to the drawings. (I)
Shows a partial cross-sectional view of one embodiment. An ultrasonic wave output element 14 is arranged near the tip of the digitizer pen housing 1, and a plurality of LEDs or phototransistors 16 of the second communication means are arranged near the tip. Both have directivity in all directions. Next, the switch mechanism of the operation units (SW1, SW2) will be described. S having a flange portion 30b at the center slidably from the tip of the digitizer pen housing
SW1 comprising a W1 shaft 18a, a pressing spring 30c for pushing the SW1 shaft outward from the inside, a switch mechanism 30 disposed at the other end of the SW1 shaft 30a, and a through hole of a grip portion of the digitizer pen unit housing. And a switch SW2 composed of a slidable push button 31a inserted into the push button 31a and a switch mechanism 31 disposed at an inner end of the push button 31a.
The switch mechanism is composed of a switch piece having a contact welded to a leaf spring and a metal piece 32 connected to the ground end of the circuit. (B) Magnet pieces 30d and 31b are fixed to the other end of the SW1 shaft 30a or the inner end of the push button 31a by bonding or fusion, and the magnetoresistive element is mounted on the printed board 32 inside the digitizer pen unit 1 housing. 32a and 32b are arranged. The description of the ON / OFF operation of the circuit is omitted. (C) is a magnet piece 30d, 31b fixed to the other end of the SW1 shaft 30a or the inner end of the push button 31a by a fixing means such as adhesion or fusion, and is mounted on the printed board 32 inside the digitizer pen unit 1 housing. The configuration is such that the magnetic reed switches 32c and 32d are arranged. The description of the ON / OFF operation of the circuit will be omitted.

【0025】図5は本発明によるディジタイザ制御部の
実施例の要部ブロック図、図6は本発明による座標信号
検出部の各種実施例の要部ブロック図である。図5
(イ)に示す第一の実施例のディジタイザ制御部5は、
ディジタイザペン部1が出力した基準信号信号を受信す
る第二通信受信手段3による受信部51と、該受信した
基準信号を復調する通信復調部52と、復調された信号
より時間基準信号を生成する基準信号生成部53と、受
信した座標信号より座標タイミング信号を検出する2つ
の座標信号検出部54A、54Bと、基準信号と各座標
信号との時間差データを演算出力する時間差演算部55
と、時間差データより距離データを演算出力する距離演
算部56と、2つの距離データよりディジタイザペン部
1の座標データを演算出力する座標演算部57と、ディ
ジタイザ制御部の操作入力を行う操作入力部63と、該
ディジタイザ装置の動作シーケンスプログラムを記憶し
ているシステムメモリ64と、システムメモリ64に記
憶している動作シーケンスプログラムに基づいて装置の
各部に制御指令を出す制御部65とで構成されている。
さらに、距離データ演算、座標データ演算などの演算精
度の向上を目的とし、実際の超音波信号の伝搬時間でー
たより音速を補正算する音速補正演算部58、距離演算
の基礎となる音速データを記憶している音速係数メモリ
59、超音波受信素子取付台7Aに設置された素子間距
離センサ7よりの距離データより超音波受信素子の設置
座標の距離を検出する受信素子間距離検出部66と、超
音波受信素子の設置座標の距離データより各々の受信素
子の基準座標を記憶する基準座標メモリ67と、検出し
た画区の最大点の座標を記憶している最大画区メモリ6
8とが追加設置されている。また各種座標データ形式に
対応するため、座標演算部57の演算関数を記憶してい
る演算関数メモリ61と、出力座標データの基準座標軸
や座標の単位を設定する画区単位設定部等が追加設置さ
れている。
FIG. 5 is a block diagram of a main part of an embodiment of a digitizer control unit according to the present invention, and FIG. 6 is a block diagram of a main part of various embodiments of a coordinate signal detecting unit according to the present invention. FIG.
The digitizer control unit 5 of the first embodiment shown in FIG.
A receiving unit 51 of the second communication receiving unit 3 for receiving the reference signal signal output from the digitizer pen unit 1, a communication demodulation unit 52 for demodulating the received reference signal, and generating a time reference signal from the demodulated signal. A reference signal generator 53; two coordinate signal detectors 54A and 54B for detecting a coordinate timing signal from the received coordinate signal; and a time difference calculator 55 for calculating and outputting time difference data between the reference signal and each coordinate signal.
A distance calculation unit 56 for calculating and outputting distance data from the time difference data; a coordinate calculation unit 57 for calculating and outputting coordinate data of the digitizer pen unit 1 from two distance data; and an operation input unit for performing operation input of the digitizer control unit 63, a system memory 64 that stores an operation sequence program of the digitizer device, and a control unit 65 that issues a control command to each unit of the device based on the operation sequence program stored in the system memory 64. I have.
Further, for the purpose of improving the calculation accuracy of distance data calculation, coordinate data calculation, etc., a sound speed correction calculation unit 58 that corrects and calculates the sound speed based on the propagation time of the actual ultrasonic signal, the sound speed data serving as the basis of the distance calculation A stored sound velocity coefficient memory 59, a distance detecting unit 66 between the receiving elements for detecting the distance of the setting coordinates of the ultrasonic receiving element from the distance data from the element distance sensor 7 installed on the ultrasonic receiving element mounting base 7A; A reference coordinate memory 67 for storing the reference coordinates of each receiving element from the distance data of the installation coordinates of the ultrasonic receiving element, and a maximum area memory 6 for storing the coordinates of the maximum point of the detected area.
8 are additionally installed. In addition, in order to support various coordinate data formats, an operation function memory 61 storing an operation function of the coordinate operation unit 57 and a block unit setting unit for setting a reference coordinate axis and a coordinate unit of output coordinate data are additionally provided. Have been.

【0026】ディジタイザ制御部5は、ディジタイザペ
ン部1が出力した基準信号を第二通信受信手段3による
受信部51で受信し、通信復調部52により復調する。
基準信号生成部53は、復調された基準信号より時間差
演算の基準となる時間基準信号を生成する。ディジタイ
ザペン部1が出力した座標信号は、PDPの上部に左右
100cmの間隔で配置された2個の超音波受信素子2
a、2bで受信し、超音波受信素子毎に接続された座標
信号検出部54A、54Bにより座標タイミング信号を
検出出力する。時間差演算部55は時間基準信号を起点
に各座標タイミング信号の時間差データt1、t2を演算出
力する。距離演算部56は、超音波信号の空気中での伝
播速度Vt(約348m/秒)と時間差データt1、t2とか
ら、2個の超音波受信素子2a、2bとディジタイザペ
ン部1との距離L1、L2を以下の演算式に基づき演算出力
する。 (1) L1 = Vt x t1 (2) L2 = Vt x t2 座標演算部57は、各々の距離L1、L2と予め設定されて
いる超音波受信素子2a、2bの座標データより、ディ
ジタイザペン部1のXY軸上などの座標データを出力端
子OUTに演算出力すると共に超音波ディジタイザ装置
の座標データ入力とする。
The digitizer control unit 5 receives the reference signal output from the digitizer pen unit 1 by the receiving unit 51 of the second communication receiving unit 3 and demodulates the reference signal by the communication demodulation unit 52.
The reference signal generation unit 53 generates a time reference signal serving as a reference for time difference calculation from the demodulated reference signal. The coordinate signal output by the digitizer pen unit 1 is composed of two ultrasonic receiving elements 2 arranged at a distance of 100 cm from left to right on the upper part of the PDP.
(a) and (2b), and a coordinate timing signal is detected and output by coordinate signal detectors 54A and 54B connected to each ultrasonic receiving element. The time difference calculator 55 calculates and outputs time difference data t1 and t2 of each coordinate timing signal starting from the time reference signal. The distance calculating unit 56 calculates the distance between the two ultrasonic receiving elements 2a and 2b and the digitizer pen unit 1 based on the propagation speed Vt (about 348 m / sec) of the ultrasonic signal in the air and the time difference data t1 and t2. L1 and L2 are calculated and output based on the following formula. (1) L1 = Vt × t1 (2) L2 = Vt × t2 The coordinate calculation unit 57 calculates the digitizer pen unit 1 from the distances L1 and L2 and the coordinate data of the ultrasonic receiving elements 2a and 2b set in advance. Is output to the output terminal OUT and input as coordinate data of the ultrasonic digitizer.

【0027】音速補正演算部58は、超音波受信素子と
ディジタイザペン部との距離が予め定められている画区
基準点からの座標信号の時間差データを基に、超音波信
号の伝搬速度を逆算演算し、音速係数メモリ59の音速
データを更新する。距離演算部56は該更新された音速
データに時間差データを積算して距離データを演算出力
する。受信素子間距離検出部66は、超音波受信素子取
付台7Aに設置された素子間距離センサ7よりの距離デ
ータより超音波受信素子の設置座標データを検出する。
該設置座標データは基準座標メモリ67に記憶させ、座
標演算部57が座標演算する際、基準の座標として用い
る。
The sound velocity correction calculation unit 58 calculates the propagation speed of the ultrasonic signal based on the time difference data of the coordinate signal from the reference point of the area where the distance between the ultrasonic receiving element and the digitizer pen is predetermined. The calculation is performed, and the sound speed data in the sound speed coefficient memory 59 is updated. The distance calculation unit 56 adds the time difference data to the updated sound velocity data and calculates and outputs distance data. The inter-receiving element distance detecting unit 66 detects the installation coordinate data of the ultrasonic receiving element from the distance data from the inter-element distance sensor 7 installed on the ultrasonic receiving element mounting base 7A.
The installation coordinate data is stored in the reference coordinate memory 67, and is used as reference coordinates when the coordinate calculation unit 57 calculates the coordinates.

【0028】最大画区メモリ68は、座標演算出力の画
区単位などに相対寸法を設定した時の最大画区の座標デ
ータを記憶している。座標演算部57は、最大画区メモ
リに記憶されている最大画区の座標データを100%と
して、座標入力点の相対座標を演算出力する。
The maximum area memory 68 stores the coordinate data of the maximum area when the relative dimensions are set in the area unit of the coordinate calculation output. The coordinate calculation unit 57 calculates and outputs the relative coordinates of the coordinate input point with the coordinate data of the maximum area stored in the maximum area memory as 100%.

【0029】画区単位設定部62は、座標演算部57が
演算出力する各種座標データ形式に対応するため、以下
の画区単位の設定を行うことが出来る。 (1)互いに直交するXY座標軸とし、表示画面の画像
数を単位として座標演算する。 (2)互いに直交するXY座標軸とし、絶対距離を単位
として座標演算する。 (3)もしくは、互いに直交するXY座標軸とし、最大
画区距離を100%とした相対距離を単位として座標演
算する。
The division unit setting section 62 can set the following division units in order to correspond to various coordinate data formats calculated and output by the coordinate calculation section 57. (1) XY coordinate axes orthogonal to each other are calculated, and the coordinates are calculated using the number of images on the display screen as a unit. (2) XY coordinate axes orthogonal to each other are calculated, and the coordinates are calculated using the absolute distance as a unit. (3) Alternatively, coordinate calculation is performed using XY coordinate axes orthogonal to each other as a unit and a relative distance as a unit where the maximum segment distance is 100%.

【0030】図5(ロ)に示す第二の実施例のディジタ
イザ制御部5では、基準信号生成部53Aは自ら基準信
号を生成し一方を時間演算部55に供給し、他方は通信
変調部52Aで変調され、第二通信送信手段3Aによる
送信部51に入力される。
In the digitizer controller 5 of the second embodiment shown in FIG. 5B, a reference signal generator 53A generates a reference signal by itself and supplies one to a time calculator 55, and the other a communication modulator 52A. And is input to the transmission unit 51 by the second communication transmission unit 3A.

【0031】図6は示す本発明による座標検出部の各種
実施例の要部ブロック図である。図を用いて座標信号の
検出方法の詳細を説明する。(イ)は第一の実施例の座
標信号検出部の回路ブロック図である。受信座標信号
は、ディジタイズ入力部1と超音波受信素子2a、2b
との距離が一定でない為、入力座標信号のレベルは10
0倍以上のレベル差を有しており、座標タイミング信号
を抽出する際、受信した座標信号のピーク値を一定の値
に制御する必要がある。入力した座標信号は、検波器5
4c の検波出力電圧による増幅率の制御端子を有する、
可変増幅器54a により増幅出力される。該出力信号は
100KHzのBPF54b で搬送波成分のみが取り出
され直線検波器54dに入力されると共に検波器54c
でピーク検波され、可変増幅器54aの制御端子にフィ
ードバックされる。この結果、可変増幅器54aより出
力される座標信号のピーク振幅は一定振幅に制御され
る。直線検波器54dは入力された座標信号の包絡線検
波を行いシュミット回路54fに入力する。シュミット
回路54fは、入力値が一定の閾値に達すると「0」か
ら「1」に出力を転換する。この出力信号を座標タイミ
ング信号として時間差演算部55に出力する。(ロ)は
第二の実施例で前半部は第一の実施例と同じであり省略
する。リミッタ回路54gに入力された座標信号は、一
定レベルのリミター処理が施され一定振幅の間欠信号が
出力され直線検波器54dで包絡線検波され座標タイミ
ング信号が生成される。(ハ)は第三の実施例で、直線
検波器54dの出力は、A/D 54hでデジタルデー
タに変換され、閾値判断部54iに入力される。閾値判
断部54iは、入力デジタルデータが予め設定された閾
値に達すると「0」から「1」に出力を転換する。この
出力信号を座標タイミング信号として時間差演算部55
に入力する。(二)は第四の実施例で、A/D 54h
に入力された座標信号はデジタルデータに変換され、閾
値判断部54iに入力される。閾値判断部54i は、入
力デジタルデータが予め設定された閾値に達すると
「0」から「1」に出力を転換する。この出力信号を座
標タイミング信号として時間差演算器55に入力され、
最初の立ち上がりパルスを時間差演算用座標タイミング
信号とする。
FIG. 6 is a block diagram showing the main parts of various embodiments of the coordinate detecting unit according to the present invention. The details of the method for detecting a coordinate signal will be described with reference to the drawings. (A) is a circuit block diagram of a coordinate signal detection unit of the first embodiment. The received coordinate signal is transmitted to the digitizing input unit 1 and the ultrasonic receiving elements 2a and 2b.
Is not constant, the level of the input coordinate signal is 10
It has a level difference of 0 times or more, and it is necessary to control the peak value of the received coordinate signal to a constant value when extracting the coordinate timing signal. The input coordinate signal is supplied to the detector 5
4c having a control terminal for controlling an amplification factor by a detection output voltage of 4c.
The output is amplified by the variable amplifier 54a. From the output signal, only a carrier component is taken out by a BPF 54b of 100 KHz, inputted to a linear detector 54d and a detector 54c.
, And is fed back to the control terminal of the variable amplifier 54a. As a result, the peak amplitude of the coordinate signal output from the variable amplifier 54a is controlled to a constant amplitude. The linear detector 54d performs envelope detection of the input coordinate signal and inputs the signal to the Schmitt circuit 54f. The Schmitt circuit 54f converts the output from “0” to “1” when the input value reaches a certain threshold. This output signal is output to the time difference calculator 55 as a coordinate timing signal. (B) is the second embodiment, and the first half is the same as the first embodiment and is omitted. The coordinate signal input to the limiter circuit 54g is subjected to limiter processing of a fixed level, an intermittent signal of a fixed amplitude is output, and the linear detector 54d performs envelope detection to generate a coordinate timing signal. (C) is a third embodiment, in which the output of the linear detector 54d is converted into digital data by the A / D 54h and input to the threshold determination unit 54i. When the input digital data reaches a preset threshold, the threshold determination unit 54i converts the output from “0” to “1”. This output signal is used as a coordinate timing signal as a time difference calculating unit 55.
To enter. (2) is a fourth embodiment, in which A / D 54h
Are converted into digital data and input to the threshold determination unit 54i. When the input digital data reaches a preset threshold value, the threshold value judging unit 54i changes the output from “0” to “1”. This output signal is input to the time difference calculator 55 as a coordinate timing signal,
The first rising pulse is used as a time difference calculation coordinate timing signal.

【0032】図7は本発明による超音波座標信号のタイ
ムチャートと座標演算の説明図である。(イ)の超音波
座標信号のタイムチャートにおいて、(a)は5mse
c間隔で100μsecの基準信号、(b)は100K
Hzの超音波搬送波を変調した出力座標信号、(c)
(d)は超音波受信素子2a、2bの振幅をノルマライ
ズた受信信号を表す。時間差演算部55は時間基準信号
(a)を起点に各座標タイング信号の時間差データt1
(c)および、t2(d)を演算出力する。(ロ)の座標
演算において、距離演算部56は、時間差データt1、t2
から、2個の超音波受信素子2a、2bとディジタイザ
ペン部1との距離L1、L2を演算出力する。座標演算部5
7は、各々の距離L1、L2と予め設定されている超音波受
信素子2a、2bの距離データL0と距離L1、L2とをベク
トル演算して、XY軸上の座標x、yを演算出力する。
FIG. 7 is a time chart of an ultrasonic coordinate signal according to the present invention and an explanatory diagram of a coordinate calculation. In the time chart of the ultrasonic coordinate signal of (a), (a) is 5 ms.
100 μsec reference signal at c intervals, (b) 100K
Hz output coordinate signal obtained by modulating an ultrasonic carrier wave, (c)
(D) shows a reception signal obtained by normalizing the amplitude of the ultrasonic receiving elements 2a and 2b. The time difference calculation unit 55 generates time difference data t1 of each coordinate pointing signal starting from the time reference signal (a).
(C) and t2 (d) are calculated and output. In the coordinate calculation of (b), the distance calculation unit 56 determines the time difference data t1, t2
Then, the distances L1 and L2 between the two ultrasonic receiving elements 2a and 2b and the digitizer pen unit 1 are calculated and output. Coordinate calculator 5
7 performs a vector operation on the distances L1 and L2 and the distance data L0 and the distances L1 and L2 of the ultrasonic receiving elements 2a and 2b which are set in advance to calculate and output coordinates x and y on the XY axes. .

【0033】[0033]

【発明の効果】本発明は、以上に説明した形態で実施さ
れ、以下に述べる効果を奏する。ディジタイザペン部
は、基準信号を基点に座標信号を超音波出力素子より出
力すると共に基準信号を信号伝送速度の異なる第二通信
送信手段より出力し、該座標信号は複数の超音波受信素
子を経由して受信検出され、受信検出された座標タイミ
ング信号と時間基準信号とを時間差演算し、該時間差演
算結果に基づきXY軸上の座標を演算出力して、ディタ
イザ入力データとすることが出来る。
The present invention is embodied in the form described above, and has the following effects. The digitizer pen unit outputs a coordinate signal from the ultrasonic output element based on the reference signal and outputs the reference signal from the second communication transmitting unit having a different signal transmission speed, and the coordinate signal passes through a plurality of ultrasonic receiving elements. Then, a time difference is calculated between the coordinate detection signal and the time reference signal, and the coordinates on the XY axes are calculated and output based on the time difference calculation result, and can be used as detitizer input data.

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

【図1】本発明による超音波ディジタイザ装置の第一の
実施例の概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a first embodiment of an ultrasonic digitizer device according to the present invention.

【図2】本発明による超音波ディジタイザ装置の第二の
実施例の概略構成図である。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a second embodiment of the ultrasonic digitizer device according to the present invention.

【図3】本発明によるディジタイザペン部の実施例の要
部ブロック図である。
FIG. 3 is a main part block diagram of an embodiment of a digitizer pen unit according to the present invention.

【図4】本発明によるディジタイザペン部の各種実施例
の構造図である。
FIG. 4 is a structural view of various embodiments of a digitizer pen unit according to the present invention.

【図5】本発明によるディジタイザ制御部の実施例の要
部ブロック図である。
FIG. 5 is a main block diagram of an embodiment of a digitizer control unit according to the present invention.

【図6】本発明による座標検出部の各種実施例の要部ブ
ロック図である。
FIG. 6 is a block diagram of a main part of various embodiments of a coordinate detection unit according to the present invention.

【図7】本発明による超音波座標信号のタイムチャート
と座標演算の説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram of a time chart of an ultrasonic coordinate signal and coordinate calculation according to the present invention.

【図8】従来技術による超音波ディジタイザ装置の概略
構成図である。
FIG. 8 is a schematic configuration diagram of an ultrasonic digitizer device according to a conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ディジタイザペン部 2a、2b 超音波受信素子 3 第二通信受信手段 3A 第二通信送信手段 5 ディジタイザ制御部 6 表示部 7 素子間距離センサ 11 基準信号発生部 12 変調部 14 超音波出力素子 15、52A 通信変調部 16、51A 送信部 17 操作部 18、51 受信部 19、52 通信復調部 53、53A 基準信号生成部 54A、54B 座標信号生成部 55 時間差演算部 56 距離演算部 57 座標演算部 58 音速補正演算部 59 音速係数メモリ 61 演算関数メモリ 62 区画単位設定部 63 操作入力部 64 システムメモリ 65 制御部 66 受信素子間距離検出部 67 基準座標メモリ 68 最大区画メモリ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Digitizer pen part 2a, 2b Ultrasonic receiving element 3 Second communication receiving means 3A Second communication transmitting means 5 Digitizer control part 6 Display part 7 Element distance sensor 11 Reference signal generating part 12 Modulating part 14 Ultrasonic output element 15, 52A communication modulation section 16, 51A transmission section 17 operation section 18, 51 reception section 19, 52 communication demodulation section 53, 53A reference signal generation section 54A, 54B coordinate signal generation section 55 time difference calculation section 56 distance calculation section 57 coordinate calculation section 58 Sound speed correction calculation unit 59 Sound speed coefficient memory 61 Calculation function memory 62 Division unit setting unit 63 Operation input unit 64 System memory 65 Control unit 66 Reception element distance detection unit 67 Reference coordinate memory 68 Maximum division memory

Claims (26)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】PDP(Plazma Display Panel)や液晶プロ
ジェクタなどの大画面ディスプレイをデジタイズ用表示
画面とするディジタイザ装置において、 座標信号の基準となる基準信号を発生する基準信号発生
手段と、前記座標信号を超音波出力する超音波出力素子
と、前記基準信号を通信出力する第二通信送信手段とを
有するディジタイザペン部と、 前記ディジタイザペン部が出力した座標信号を受信する
複数の超音波受信素子と、 前記ディジタイザペン部が出力した基準信号信号を受信
する第二通信受信手段と、 前記受信した基準信号を受信復調し時間基準信号を生成
する基準信号生成手段と、前記受信した座標信号より座
標タイミング信号を検出する複数の座標信号検出手段
と、前記時間基準信号と前記座標タイミング信号毎の時
間差データを演算出力する時間差演算手段と、前記時間
差データより距離データを演算出力する距離演算手段
と、前記複数の距離データより前記ディジタイザペン部
の座標データを演算出力する座標演算手段とを有するデ
ィジタイザ制御部で構成され、 前記ディジタイザペン部は、前記基準信号を基点に座標
信号を超音波出力素子より出力すると共に前記基準信号
を信号伝送速度の異なる第二通信送信手段より出力し、
該座標信号は複数の超音波受信素子で受信検出され、前
記受信検出された座標タイミング信号よりXY軸上の座
標を演算出力し、ディジタイザ入力データとすることを
特徴とする超音波ディジタイザ装置。
1. A digitizer device using a large-screen display such as a PDP (Plazma Display Panel) or a liquid crystal projector as a display screen for digitizing, reference signal generating means for generating a reference signal serving as a reference for a coordinate signal, and the coordinate signal An ultrasonic output element that outputs ultrasonic waves, a digitizer pen unit having a second communication transmitting unit that communicatively outputs the reference signal, and a plurality of ultrasonic receiving elements that receive coordinate signals output by the digitizer pen unit. Second communication receiving means for receiving a reference signal signal output by the digitizer pen unit; reference signal generating means for receiving and demodulating the received reference signal to generate a time reference signal; and coordinate timing based on the received coordinate signal. A plurality of coordinate signal detecting means for detecting a signal; and a time difference data for each of the time reference signal and the coordinate timing signal. A digitizer control unit comprising: a time difference calculating means for calculating and outputting; a distance calculating means for calculating and outputting distance data from the time difference data; and a coordinate calculating means for calculating and outputting coordinate data of the digitizer pen unit from the plurality of distance data. The digitizer pen unit outputs a coordinate signal from an ultrasonic output element based on the reference signal and outputs the reference signal from a second communication transmitting unit having a different signal transmission speed.
The ultrasonic digitizer device is characterized in that the coordinate signals are received and detected by a plurality of ultrasonic receiving elements, and the coordinates on the XY axes are calculated and output from the received and detected coordinate timing signals and used as digitizer input data.
【請求項2】PDPや液晶プロジェクタなどの大画面デ
ィスプレイをデジタイズ用表示画面とするディジタイザ
装置において、 基準信号を受信入力する第二通信受信手段と、前記受信
された基準信号に同期した基準信号を発生する基準信号
発生手段と、前記座標信号を超音波出力する超音波出力
素子とを有するディジタイザペン部と、 前記ディジタイザペン部が出力した座標信号を受信する
複数の超音波受信素子と、 前記ディジタイザペン部に基準信号を送信する第二通信
送信手段と、 前記ディジタイザペン部に送信する基準信号を生成する
基準信号生成手段と、前記受信した座標信号より座標タ
イミング信号を検出する複数の座標信号検出手段と、前
記基準信号と前記座標タイミング信号毎の時間差データ
を演算出力する時間差演算手段と、前記時間差データよ
り距離データを演算出力する距離演算手段と、前記複数
の距離データより前記ディジタイザペン部の座標データ
を演算出力する座標演算手段とを有するデイジタイザ制
御部で構成され、 前記ディジタイザペン部は、前記基準信号を信号伝送速
度の異なる第二通信受信手段により受信し、前記基準信
号を基点に座標信号を超音波出力素子より出力すると共
に、該座標信号は複数の超音波受信素子で受信検出さ
れ、前記受信検出された座標タイミング信号よりXY軸
上の座標を演算出力し、ディジタイザ入力データとする
ことを特徴とする超音波ディジタイザ装置。
2. A digitizer device using a large screen display such as a PDP or a liquid crystal projector as a display screen for digitizing, a second communication receiving means for receiving and inputting a reference signal, and a reference signal synchronized with the received reference signal. A digitizing pen unit having a reference signal generating means for generating the ultrasonic signal and an ultrasonic output element for ultrasonically outputting the coordinate signal; a plurality of ultrasonic receiving elements for receiving the coordinate signal output from the digitizing pen unit; and the digitizer A second communication transmitting unit that transmits a reference signal to the pen unit; a reference signal generating unit that generates a reference signal to be transmitted to the digitizer pen unit; and a plurality of coordinate signal detection units that detect a coordinate timing signal from the received coordinate signal. Means for calculating and outputting time difference data for each of the reference signal and the coordinate timing signal A digitizer control unit comprising: a distance calculator that calculates and outputs distance data from the time difference data; and a coordinate calculator that calculates and outputs coordinate data of the digitizer pen unit from the plurality of distance data. The unit receives the reference signal by a second communication receiving unit having a different signal transmission speed, and outputs a coordinate signal from an ultrasonic output element based on the reference signal, and the coordinate signal is output by a plurality of ultrasonic receiving elements. An ultrasonic digitizer device, wherein reception is detected, coordinates on the XY axes are calculated and output from the received and detected coordinate timing signal, and the data is used as digitizer input data.
【請求項3】前記複数の超音波受信素子を任意の間隔で
取付自在の超音波受信素子取付台上に設置し、前記ディ
スプレイ画面以外の任意の作業平面でディジタイズ入力
を可能とすることを特徴とする請求項1もしくは2に記
載の超音波ディジタイザ装置。
3. The ultrasonic receiving element according to claim 1, wherein said plurality of ultrasonic receiving elements are mounted on an ultrasonic receiving element mounting table which can be freely mounted at an arbitrary interval, and digitizing input is possible on an arbitrary work plane other than said display screen. The ultrasonic digitizer according to claim 1 or 2, wherein:
【請求項4】前記ディジタイザペン部を、 前記基準信号を発生する基準信号発生部と、前記基準信
号で搬送波信号を変調し変調基準信号を出力する通信変
調部と、該変調基準信号を前記第二通信送信手段で送信
出力する送信部と、前記基準信号により超音波信号を変
調し座標信号を変調出力する変調部と、超音波搬送波を
基準信号で変調した座標信号を超音波出力する超音波出
力素子とで構成することを特徴とする請求項1に記載の
超音波ディジタイザ装置。
4. A digitizer pen unit comprising: a reference signal generator for generating the reference signal; a communication modulator for modulating a carrier signal with the reference signal and outputting a modulation reference signal; A transmitting unit for transmitting and outputting by a communication transmitting unit, a modulating unit for modulating an ultrasonic signal with the reference signal and modulating and outputting a coordinate signal, and an ultrasonic wave for ultrasonically outputting a coordinate signal obtained by modulating an ultrasonic carrier with a reference signal; 2. The ultrasonic digitizer according to claim 1, wherein the ultrasonic digitizer comprises an output element.
【請求項5】前記ディジタイザペン部を、 前記変調基準信号を前記第二通信受信手段で受信する受
信部と、前記変調基準信号より基準信号を復調する通信
復調部と、前記復調された基準信号に同期した基準信号
を発生する基準信号発生部と、前記基準信号により超音
波信号を変調し座標信号を変調出力する変調部と、超音
波搬送波を基準信号で変調した座標信号を超音波出力す
る超音波出力素子とで構成することを特徴とする請求項
2に記載の超音波ディジタイザ装置。
5. A receiving section for receiving said modulation reference signal by said second communication receiving means, a communication demodulation section for demodulating a reference signal from said modulation reference signal, and said demodulated reference signal. A reference signal generator for generating a reference signal synchronized with the reference signal, a modulator for modulating an ultrasonic signal with the reference signal and modulating and outputting a coordinate signal, and outputting a coordinate signal obtained by modulating an ultrasonic carrier with the reference signal as an ultrasonic wave. 3. The ultrasonic digitizer according to claim 2, comprising an ultrasonic output element.
【請求項6】前記超音波出力素子を、 超小型の超音波スピーカとすることを特徴とする請求項
4もしくは5に記載の超音波ディジタイザ装置。
6. The ultrasonic digitizer device according to claim 4, wherein said ultrasonic output element is an ultra-small ultrasonic speaker.
【請求項7】前記超音波出力素子を、 電圧入力により電気歪を発生するセラミック電歪素子と
することを特徴とする請求項4もしくは5に記載の超音
波ディジタイザ装置。
7. The ultrasonic digitizer according to claim 4, wherein the ultrasonic output element is a ceramic electrostrictive element that generates an electrostriction by a voltage input.
【請求項8】前記第二通信出力手段を、 前記ディジタイザペン部とディジタイザ制御部とを導体
ケーブルもしくは光ケーブルで接続し、前記基準信号を
直接または変調して伝送する有線通信手段とすることを
特徴とする請求項4もしくは5に記載の超音波ディジタ
イザ装置。
8. The second communication output means is a wired communication means for connecting the digitizer pen unit and the digitizer control unit with a conductor cable or an optical cable and transmitting the reference signal directly or by modulating the reference signal. The ultrasonic digitizer according to claim 4 or 5, wherein
【請求項9】前記第二通信出力手段を、 発光ダイオードなどの発光素子用いた可視光線伝送手段
とすることを特徴とする請求項4もしくは5に記載の超
音波ディジタイザ装置。
9. The ultrasonic digitizer according to claim 4, wherein said second communication output means is a visible light transmitting means using a light emitting element such as a light emitting diode.
【請求項10】前記第二通信出力手段を、 レーザダイオードなどの赤外線発光素子用いた赤外線伝
送手段とすることを特徴とする請求項4もしくは5に記
載の超音波ディジタイザ装置。
10. An ultrasonic digitizer according to claim 4, wherein said second communication output means is an infrared transmission means using an infrared light emitting element such as a laser diode.
【請求項11】前記第二通信出力手段を、 微弱電波を利用する無線伝送手段とすることを特徴とす
る請求項4もしくは5に記載の超音波ディジタイザ装
置。
11. The ultrasonic digitizer according to claim 4, wherein said second communication output means is a wireless transmission means using a weak radio wave.
【請求項12】前記ディジタイザペン部に、 クリック入力などを行うSW1と、ドラック入力などを
行うSW2とで構成する操作部を追加設置し、該ディジ
タイザペン部にクリック&ドラック操作機能を付加する
ことを特徴とする請求項4もしくは5に記載の超音波デ
ィジタイザ装置。
12. An operation unit comprising a switch SW1 for performing a click input or the like and a switch SW2 for performing a drag input or the like is additionally provided on the digitizer pen unit, and a click & drag operation function is added to the digitizer pen unit. The ultrasonic digitizer according to claim 4 or 5, wherein:
【請求項13】前記操作部を、 前記ディジタイザペン部筐体の先端部より摺動自在で中
央部にフランジ部を有するSW1軸と、内部より前記S
W1軸を外側に押し出す押バネと、前記SW1軸の他端
に配置されたスイッチ機構とを有するSW1と、 前記ディジタイザぺん部筐体の握り部の貫通穴に挿入さ
れた摺動自在の押ボタンと、前記押ボタンの内部端に配
置されたスイッチ機構とを有するSW2とで構成するこ
とを特徴とする請求項12に記載の超音波ディジタイザ
装置。
13. The SW1 shaft having a flange portion at a center portion slidable from a distal end portion of the digitizer pen housing and the S portion from the inside.
A push spring for pushing the W1 shaft outward, a switch SW1 having a switch mechanism disposed at the other end of the SW1 shaft, and a slidable push button inserted into a through hole of a grip portion of the digitizer pin housing. 13. The ultrasonic digitizer device according to claim 12, comprising: a SW2 having a switch mechanism disposed at an inner end of the push button.
【請求項14】前記スイッチ機構を、 前記SW1軸の他端もしくは押ボタンの内部端に磁石片
を接着または融着などで固定し、前記ディジタイザ入力
部筐体内部に磁気抵抗素子を配置する構成とすることを
特徴とする請求項13に記載の超音波ディジタイザ装
置。
14. A configuration in which the switch mechanism is configured such that a magnet piece is fixed to the other end of the SW1 shaft or the inner end of the push button by bonding or fusion, and a magnetoresistive element is arranged inside the digitizer input unit housing. 14. The ultrasonic digitizer according to claim 13, wherein:
【請求項15】前記スイッチ機構を、 前記SW1軸の他端もしくは押ボタンの内部端に磁石片
を固定手段で固定し、前記ディジタイザペン部筐体内部
に磁気リードスイッチを配置する構成とすることを特徴
とする請求項13に記載の超音波ディジタイザ装置。
15. The switch mechanism, wherein a magnet piece is fixed to the other end of the SW1 shaft or the inner end of the push button by fixing means, and a magnetic reed switch is arranged inside the digitizer pen unit casing. The ultrasonic digitizer according to claim 13, wherein:
【請求項16】前記複数の超音波受信素子を、 超音波マイクロホンとすることを特徴とする請求項1も
しくは2に記載の超音波ディジタイザ装置。
16. The ultrasonic digitizer according to claim 1, wherein the plurality of ultrasonic receiving elements are ultrasonic microphones.
【請求項17】前記複数の超音波受信素子を、 超音波信号を電気信号に変換するセラミック超音波セン
サとすることを特徴とする請求項1もしくは2に記載の
超音波ディジタイザ装置。
17. The ultrasonic digitizer according to claim 1, wherein the plurality of ultrasonic receiving elements are ceramic ultrasonic sensors that convert an ultrasonic signal into an electric signal.
【請求項18】前記ディジタイザ制御部を、 前記ディジタイザペン部が出力した基準信号を受信する
第二通信受信手段による受信部と、該受信した基準信号
を復調する通信復調部と、復調された信号より演算基準
の時間基準信号を生成する基準信号生成部と、前記受信
した超音波信号より座標タイミング信号を検出する複数
の座標信号検出部と、前記時間基準信号と前記座標タイ
ミング信号毎の時間差データを演算出力する時間差演算
部と、前記時間差データより距離データを演算出力する
距離演算部と、前記複数の距離データより前記ディジタ
イザ入力部の座標データを演算出力する座標演算部と、
ディジタイザ制御部の操作入力を行う操作入力部と、該
ディジタイザ制御部の動作シーケンスプログラムを記憶
しているシステムメモリと、前記システムメモリに記憶
している動作シーケンスプログラムに基づいて装置の各
部に制御指令を出す制御部とで構成することを特徴とす
る請求項1に記載の超音波ディジタイザ装置。
18. A digitizer control unit comprising: a receiving unit for receiving a reference signal output from the digitizer pen unit by a second communication receiving unit; a communication demodulation unit for demodulating the received reference signal; and a demodulated signal. A reference signal generation unit that generates a time reference signal of a calculation reference, a plurality of coordinate signal detection units that detect a coordinate timing signal from the received ultrasonic signal, and time difference data for each of the time reference signal and the coordinate timing signal A time difference calculation unit that calculates and outputs a distance calculation unit that calculates and outputs distance data from the time difference data, and a coordinate calculation unit that calculates and outputs coordinate data of the digitizer input unit from the plurality of distance data.
An operation input unit for performing an operation input of the digitizer control unit; a system memory storing an operation sequence program of the digitizer control unit; and a control command to each unit of the apparatus based on the operation sequence program stored in the system memory. 2. The ultrasonic digitizer according to claim 1, wherein the ultrasonic digitizer comprises:
【請求項19】前記ディジタイザ制御部を、 演算基準の時間基準信号を生成する基準信号生成部と、
前記生成した時間基準信号で搬送波を変調する通信変調
部と、前記ディジタイザペン部に前記変調基準信号を送
信する第二通信送信手段による送信部と、前記受信した
超音波信号より座標タイミング信号を検出する複数の座
標信号検出部と、前記時間基準信号と前記座標タイミン
グ信号毎の時間差データを演算出力する時間差演算部
と、前記時間差データより距離データを演算出力する距
離演算部と、前記複数の距離データより前記ディジタイ
ザ入力部の座標データを演算出力する座標演算部と、デ
ィジタイザ制御部の操作入力を行う操作入力部と、該デ
ィジタイザ制御部の動作シーケンスプログラムを記憶し
ているシステムメモリと、前記システムメモリに記憶し
ている動作シーケンスプログラムに基づいて装置の各部
に制御指令を出す制御部とで構成することを特徴とする
請求項2に記載の超音波ディジタイザ装置。
19. A digitizer control unit, comprising: a reference signal generation unit that generates a time reference signal of a calculation reference;
A communication modulator that modulates a carrier with the generated time reference signal, a transmission unit that transmits the modulation reference signal to the digitizer pen unit, and a coordinate timing signal detected from the received ultrasonic signal. A plurality of coordinate signal detection units, a time difference calculation unit that calculates and outputs time difference data for each of the time reference signal and the coordinate timing signal, a distance calculation unit that calculates and outputs distance data from the time difference data, and the plurality of distances A coordinate calculation unit for calculating and outputting coordinate data of the digitizer input unit from data, an operation input unit for performing an operation input of the digitizer control unit, a system memory storing an operation sequence program of the digitizer control unit, and the system Control system that issues control commands to each part of the device based on the operation sequence program stored in the memory Ultrasonic digitizer according to claim 2, characterized in that configured in the section.
【請求項20】前記超音波受信素子取付台に、 前記超音波受信素子の取付間隔を自動検出する素子間距
離センサを追加設置することを特徴とする請求項3に記
載の超音波ディジタイザ装置。
20. The ultrasonic digitizer according to claim 3, further comprising an inter-element distance sensor for automatically detecting a mounting interval of the ultrasonic receiving elements on the ultrasonic receiving element mounting base.
【請求項21】前記超音波受信素子取付台もしくは前記
ディズプレイ画面上に、前記超音波受信素子との距離が
予め設定された距離基準点と、 前記ディジタイザ制御部に、超音波伝搬速度を補正演算
する音速補正演算部と、距離演算の際の基準となる音速
を記憶している音速係数メモリとを追加設置し、前記距
離基準点よりの前記ディジタイザペン部の座標信号を受
信演算した時間差データを用いて、超音波伝搬速度を補
正演算することを特徴とする請求項18もしくは19に
記載の超音波ディジタイザ装置。
21. A distance reference point in which a distance from the ultrasonic receiving element is set in advance on the ultrasonic receiving element mounting base or the display screen, and an ultrasonic wave propagation velocity is corrected by the digitizer control unit. A time difference data obtained by additionally installing a sound speed correction calculating unit to calculate and a sound speed coefficient memory storing a sound speed to be a reference in distance calculation, and receiving and calculating a coordinate signal of the digitizer pen unit from the distance reference point. 20. The ultrasonic digitizer according to claim 18 or 19, wherein the ultrasonic wave propagation velocity is corrected and calculated using:
【請求項22】前記ディジタイザ制御部に、 前記超音波受信素子間の取付距離データを検出する受信
素子間距離検出部と、座標演算の基準となる超音波受信
素子の基準座標データを記憶している基準座標メモリと
を追加設置し、前記任意の2個の超音波受信素子を結ぶ
直線を基準軸とし、一方の超音波受信素子設置点を基点
として、前記取付距離データを他方の基準座標データと
することを特徴とする請求項18もしくは19に記載の
超音波ディジタイザ装置。
22. The digitizer control section, wherein a distance detecting section between receiving elements for detecting mounting distance data between the ultrasonic receiving elements, and reference coordinate data of the ultrasonic receiving elements serving as a reference for coordinate calculation are stored. The reference coordinate memory is additionally installed, and a straight line connecting the arbitrary two ultrasonic receiving elements is used as a reference axis, and one ultrasonic receiving element is set as a base point, and the mounting distance data is used as the other reference coordinate data. The ultrasonic digitizer according to claim 18 or 19, wherein:
【請求項23】前記ディジタイザ制御部に、 前記座標演算する関数を記憶する演算関数メモリと、出
力座標データの画区単位を設定する画区単位設定部とを
追加設置し、前記座標演算部は演算関数メモリより演算
関数を読出し、画区単位設定部が設定した任意の画区単
位により座標データを演算出力することを特徴とする請
求項18もしくは19に記載の超音波ディジタイザ装
置。
23. The digitizer control unit further includes an operation function memory for storing the function for performing the coordinate operation, and a division unit setting unit for setting a division unit of the output coordinate data. 20. The ultrasonic digitizer according to claim 18, wherein the operation function is read from the operation function memory, and the coordinate data is calculated and output in an arbitrary area unit set by the area unit setting unit.
【請求項24】前記画区単位設定部の画区単位設定を、 互いに直交するXY座標軸とし、表示画面の画像数を単
位として座標演算することを特徴とする請求項23に記
載の超音波ディジタイザ装置。
24. The ultrasonic digitizer according to claim 23, wherein the division unit setting of the division unit setting unit is set to XY coordinate axes orthogonal to each other, and coordinates are calculated using the number of images on the display screen as a unit. apparatus.
【請求項25】前記画区単位設定部の画区単位設定を、 互いに直交するXY座標軸とし、絶対距離を単位として
座標演算することを特徴とする請求項23に記載の超音
波ディジタイザ装置。
25. The ultrasonic digitizer according to claim 23, wherein the division unit setting of the division unit setting unit is set to XY coordinate axes orthogonal to each other, and coordinates are calculated using absolute distance as a unit.
【請求項26】前記画区単位設定部の画区単位設定を、 互いに直交するXY座標軸とし、最大画区距離を100
%とした相対距離を単位として座標演算することを特徴
とする請求項23に記載の超音波ディジタイザ装置。
26. A zone unit setting of the zone unit setting unit is set to XY coordinate axes orthogonal to each other, and a maximum zone distance is set to 100.
24. The ultrasonic digitizer according to claim 23, wherein coordinates are calculated in units of relative distances set as%.
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