JP2502648B2 - Coordinate input device - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は座標入力装置、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
検出し前記振動ペンから振動伝達板に入力された弾性波
振動の伝達時間に基づき振動ペンによる振動入力点の座
標を検出する座標入力装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial application] The present invention relates to a coordinate input device, and in particular, elastic wave vibration input from a vibrating pen is detected by a plurality of sensors provided on a vibration transmitting plate, and the vibration is transmitted from the vibrating pen. The present invention relates to a coordinate input device that detects the coordinates of a vibration input point by a vibrating pen based on the transmission time of elastic wave vibration input to a plate.
[従来の技術] 従来より手書きの文字、図形などをコンピュータなど
の処理装置に入力する装置として各種の入力ペンおよび
タブレットなどを用いた座標入力装置が知られている。
この種の方式では入力された文字、図形などからなる画
像情報はCRTディスプレイなどの表示装置やプリンタな
どの記録装置に出力される。2. Description of the Related Art Conventionally, coordinate input devices using various input pens, tablets, and the like have been known as devices for inputting handwritten characters, graphics, and the like to a processing device such as a computer.
In this type of system, input image information including characters, figures, and the like is output to a display device such as a CRT display or a recording device such as a printer.
この種の装置のタブレットの座標検出においては次に
あげる各種の方式が知られている。The following various methods are known for detecting the coordinates of a tablet of this type of device.
1)抵抗膜と対向配置されたシート材の抵抗値変化を検
出する方式。1) A method of detecting a change in resistance value of a sheet material disposed opposite to a resistance film.
2)対向配置された導電シートなどの電磁ないし静電誘
導を検出する方式。2) A method of detecting electromagnetic or electrostatic induction of a conductive sheet or the like arranged opposite to each other.
3)入力ペンからタブレットに伝達される超音波振動を
検出する方式。3) A method of detecting ultrasonic vibration transmitted from the input pen to the tablet.
[発明が解決しようとする課題] しかし、これらの従来装置には次のような欠点があ
る。[Problems to be Solved by the Invention] However, these conventional devices have the following drawbacks.
すなわち、上記の抵抗膜利用タイプのものは抵抗体の
均一性がそのまま図形入力の精度を左右するので、特に
均一性の優れた抵抗体を必要とし、そのため非常に高価
となる。また、x座標用とy座標用の2枚の抵抗膜が必
要となるので、透明度が落ちてしまうという欠点もあ
る。That is, in the above-mentioned type using the resistance film, the uniformity of the resistor directly influences the accuracy of the figure input, so that a resistor having particularly excellent uniformity is required, which is very expensive. Further, since two resistance films for the x-coordinate and the y-coordinate are required, there is a drawback that the transparency is lowered.
次に、電磁誘導利用タイプのものは、電線がマトリク
ス状に配設されているので透明にはならず、原稿、表示
器などに重ねて用いるには不適当である。Next, the electromagnetic induction type is not transparent because the electric wires are arranged in a matrix, and is not suitable for being used by being piled up on a document, a display or the like.
さらに、従来の超音波方式の座標入力装置では、入力
ペンで発生した振動が伝播媒体中を伝播して変換素子に
到達するまでの遅延時間を検出する方式であったが、こ
の方式では遅延時間を検出するために基準となる時間
(例えば、入力ペンで振動が発生した時間)を知る必要
があり、その情報を絶えず到達遅延時間を検出する回路
に入力する必要があった。Furthermore, in the conventional ultrasonic coordinate input device, the delay time until the vibration generated by the input pen propagates through the propagation medium and reaches the conversion element is detected. It is necessary to know the reference time (for example, the time when the vibration occurs in the input pen) for detecting, and it is necessary to constantly input the information into the circuit that detects the arrival delay time.
従って、入力ペンはケーブルなどによって本体と接続
される形式となり、この座標入力装置を用いて文字、図
形などを入力する場合、操作性が非常に悪くなってい
た。また、その信号を電波などで送信した場合はペン中
に発信機などを内蔵する必要があり、通常の筆記具と同
じような形状、重量、操作性を実現するのは困難であ
る。Therefore, the input pen is connected to the main body by a cable or the like, and when inputting characters, figures and the like using this coordinate input device, the operability is very poor. Further, when the signal is transmitted by radio waves or the like, it is necessary to incorporate a transmitter or the like in the pen, and it is difficult to achieve the same shape, weight, and operability as those of ordinary writing instruments.
ところが、超音波方式は、上記問題を克服すれば、上
述の他の方式の欠点を有しておらず、また機械的構造が
比較的簡略であるから低コストの装置を提供できる。そ
こで、本発明は超音波振動を利用して座標入力装置にお
いて、ワイヤレスの、特にタブレット側といかなる信号
授受をも行なう必要がない入力ペンを実現することを課
題とする。However, if the ultrasonic method overcomes the above problems, it does not have the drawbacks of the other methods described above, and since the mechanical structure is relatively simple, a low cost device can be provided. Therefore, it is an object of the present invention to realize a wireless input pen, which does not need to exchange any signal with a tablet side, in a coordinate input device using ultrasonic vibration.
[課題を解決するための手段] 以上の課題を解決するために、本発明においては、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、前記振動ペンから振動伝
達板に入力された弾性波振動の伝達時間に基づき振動伝
達距離を求め振動ペンによる振動入力点の座標を検出す
る座標入力装置において、前記振動伝達板上を伝播する
音速の異なる複数の振動波を検知する検知手段と、前記
音速の異なる複数の振動波の到達時間差を検出する検出
手段と、該検出された時間差から振動入力点を導出する
導出手段とを有する構成を採用した。[Means for Solving the Problems] In order to solve the above problems, in the present invention, the elastic wave vibration input from the vibrating pen is detected by a plurality of sensors provided on the vibration transmitting plate, and the vibrating pen is used to detect the elastic wave vibration. In a coordinate input device that obtains the vibration transmission distance based on the transmission time of the elastic wave vibration input to the vibration transmission plate and detects the coordinates of the vibration input point by the vibrating pen, a plurality of vibrations with different sound speeds propagating on the vibration transmission plate. A configuration is adopted that includes a detection unit that detects a wave, a detection unit that detects a difference in arrival time of a plurality of vibration waves having different sound speeds, and a derivation unit that derives a vibration input point from the detected time difference.
[作 用] 上記の構成によれば、伝播速度の異なる横波および縦
波成分の到達遅延時間の差を検出することにより、入力
点から振動センサまでの振動伝達時間、従って伝達距離
を決定づけ、振動入力タイミングの情報を必要とせず座
標演算が行なえる。[Operation] According to the above configuration, by detecting the difference in arrival delay time of the transverse wave component and the longitudinal wave component having different propagation velocities, the vibration transmission time from the input point to the vibration sensor, that is, the transmission distance is determined, and Coordinates can be calculated without the need for input timing information.
[実施例] 以下、図面に示す実施例に基づき、本発明を詳細に説
明する。[Examples] Hereinafter, the present invention will be described in detail based on examples shown in the drawings.
第1図は本発明の採用した情報入出力装置の構造を示
している。第1図の情報入出力装置は振動伝達板8から
なる入力タブレットに振動ペン3によって座標入力を行
なわせ、入力された座標情報にしちがって入力タブレッ
トに重ねて配置されたCRTからなる表示器11に入力画像
を表示するものである。FIG. 1 shows the structure of an information input / output device adopted by the present invention. The information input / output device of FIG. 1 causes the input tablet composed of the vibration transmission plate 8 to input coordinates by the vibrating pen 3, and the display device 11 is composed of a CRT which is arranged on the input tablet according to the input coordinate information. The input image is displayed on.
図において符号8で示されたものはアクリル、ガラス
板などからなる振動伝達板で振動ペン3から伝達される
振動をその角部に3個設けられた振動センサ6に伝達す
る。本実施例では振動ペン3から振動伝達板8を介して
振動センサ6に伝達された超音波振動の伝達時間を計測
することにより振動ペン3の振動伝達板8上での座標を
検出する。The reference numeral 8 in the drawing denotes a vibration transmission plate made of acrylic, glass plate or the like, which transmits vibration transmitted from the vibration pen 3 to three vibration sensors 6 provided at the corners. In this embodiment, the coordinate of the vibration pen 3 on the vibration transmission plate 8 is detected by measuring the transmission time of the ultrasonic vibration transmitted from the vibration pen 3 to the vibration sensor 6 via the vibration transmission plate 8.
振動伝達板8は振動ペン3から伝達された振動が周辺
部で反射されて中央部の方向に戻るのを防止するために
その周辺部分をシリコンゴムなどから構成された反射防
止材7によって支持されている。The vibration transmitting plate 8 has its peripheral portion supported by an antireflection material 7 made of silicon rubber or the like in order to prevent the vibration transmitted from the vibrating pen 3 from being reflected at the peripheral portion and returning toward the central portion. ing.
振動伝達板8はCRT(あるいは液晶表示器など)な
ど、ドット表示が可能な表示器11上に配置され、振動ペ
ン3によりなぞられた位置にドット表示を行なうように
なっている。すなわち、検出された振動ペン3の座標に
対応した表示器11上の位置にドット表示が行なわれ、振
動ペン3により入力された点、線などの要素により構成
される画像はあたかも紙に書き込みを行なったように振
動ペンの軌跡の後に現れる。The vibration transmission plate 8 is arranged on a display device 11 such as a CRT (or a liquid crystal display device) capable of dot display, and is adapted to perform dot display at a position traced by the vibration pen 3. That is, dots are displayed at the position on the display 11 corresponding to the detected coordinates of the vibrating pen 3, and the image composed of elements such as points and lines input by the vibrating pen 3 is written as if it were written on paper. It appears after the trajectory of the vibrating pen as you did.
また、このような構成によれば表示器11にはメニュー
表示を行ない、振動ペンによりそのメニュー項目を選択
させたり、プロンプトを表示させて所定の位置の振動ペ
ン3を接触させるなどの入力方式を用いることもでき
る。Further, according to such a configuration, a menu is displayed on the display unit 11, and an input method such as selecting the menu item with the vibrating pen or displaying a prompt and touching the vibrating pen 3 at a predetermined position is used. It can also be used.
振動伝達板8に超音波振動を伝達させる振動ペン3
は、内部に圧電素子などから構成した振動子4を有して
おり、振動子4の発生した超音波振動の先端が尖ったホ
ーン部5を介して振動伝達板8に伝達する。Vibration pen 3 for transmitting ultrasonic vibrations to the vibration transmission plate 8
Has a vibrator 4 formed of a piezoelectric element or the like inside, and transmits the ultrasonic vibration generated by the vibrator 4 to the vibration transmission plate 8 via the horn portion 5 having a sharp tip.
振動ペン3には振動子4の駆動のための駆動回路2、
および電池などからなる電源Bを内蔵し、従来のように
入力タブレット、あるいは装置本体側と電気的な同期信
号の授受を行なわない。The vibrating pen 3 includes a drive circuit 2 for driving the vibrator 4.
Further, a power source B including a battery and the like is built in, and an electric synchronization signal is not exchanged with the input tablet or the apparatus main body side as in the conventional case.
駆動回路2が発生する電気的な駆動信号は振動子4に
よって機械的な超音波振動に変換され、ホーン部5を介
して振動板8に伝達される。The electric drive signal generated by the drive circuit 2 is converted into mechanical ultrasonic vibration by the vibrator 4 and transmitted to the diaphragm 8 via the horn unit 5.
また、振動子4の振動周波数を振動子4の共振周波数
とすることで効率のよい振動変換が可能である。Further, by setting the vibration frequency of the vibrator 4 as the resonance frequency of the vibrator 4, it is possible to perform efficient vibration conversion.
振動伝達板8の角部に設けられた振動センサ6も圧電
素子などの機械〜電気変換素子により構成される。3つ
の振動センサ6の各々の出力信号は波形検出回路9に入
力され、後段の演算制御回路1により処理可能な検出信
号に変換され、演算制御回路1は振動伝達時間の測定処
理を行ない、振動ペン3の振動伝達板8上での座標位置
を検出する。The vibration sensor 6 provided at the corner of the vibration transmission plate 8 is also composed of a mechanical-electrical conversion element such as a piezoelectric element. The output signal of each of the three vibration sensors 6 is input to the waveform detection circuit 9 and converted into a detection signal that can be processed by the arithmetic control circuit 1 in the subsequent stage, and the arithmetic control circuit 1 performs the measurement process of the vibration transmission time, The coordinate position of the pen 3 on the vibration transmission plate 8 is detected.
検出された振動ペン3の座標情報は演算制御回路1に
おいて表示器11による出力方式に応じて処理される。す
なわち、演算制御回路は入力座標情報に基づいてビデオ
信号処理装置10を介して表示器11の出力動作を制御す
る。The detected coordinate information of the vibrating pen 3 is processed in the arithmetic and control circuit 1 according to the output system of the display 11. That is, the arithmetic control circuit controls the output operation of the display 11 via the video signal processing device 10 based on the input coordinate information.
第2図(A)は振動ペン3中の振動子4を駆動する振
動子駆動波形を示している。図示のように、振動子駆動
回路2は所定時間おきに振動子4に所定の長さの矩形波
パルス列を入力し、振動子4により発生された振動は振
動伝達板8に入力される。FIG. 2A shows a vibrator driving waveform for driving the vibrator 4 in the vibrating pen 3. As shown in the figure, the vibrator driving circuit 2 inputs a rectangular wave pulse train of a predetermined length to the vibrator 4 at predetermined time intervals, and the vibration generated by the vibrator 4 is input to the vibration transmission plate 8.
この振動は振動伝達板8上を弾性波振動として伝達さ
れ振動センサ6により検出される。振動センサ6の出力
波形を第2図(B)に示す。This vibration is transmitted as elastic wave vibration on the vibration transmission plate 8 and detected by the vibration sensor 6. The output waveform of the vibration sensor 6 is shown in FIG.
ここで、弾性媒体中を伝播する弾性波は縦波および横
波成分からなる。これらの成分は同じ周波数であっても
媒体中の伝播スピードが異なる。例えば、縦波と、横波
を主成分とする板波とを比較してみると、後者の伝播ス
ピードは前者のほぼ半分となっている。Here, the elastic wave propagating in the elastic medium is composed of a longitudinal wave component and a transverse wave component. These components have different propagation speeds in the medium even if they have the same frequency. For example, comparing the longitudinal wave and the plate wave whose main component is the transverse wave, the propagation speed of the latter is almost half that of the former.
従って、図示のように、検出信号波形はまず最初にセ
ンサへ到達する縦波の波形WLと、伝播速度の遅い横波を
主成分とする波形WSで構成される。ここで、縦波の伝播
速度をVL、横波を主成分とする横波の伝播速度をVSとす
る。Therefore, as shown in the figure, the detection signal waveform is composed of the waveform WL of the longitudinal wave that first reaches the sensor and the waveform WS whose main component is the transverse wave having a slow propagation velocity. Here, the propagation velocity of the longitudinal wave is VL, and the propagation velocity of the transverse wave whose main component is the transverse wave is VS.
また、両者の波が振動ペン3から振動センサ6のある
1つに到達するまでの時間をそれぞれtL、tSとし、振動
ペン3とその振動センサの距離をdとすれば、 Δt=tS−tL(Δt:到達時間の差) …(1) d=VL・tL=VS・tS=VS・(tL+Δt) …(2) 上式より、 VL・tL=VS・(tL+Δt) (VL−VS)・tL=VS・Δt この(3)式は、縦波および横波成分の到達時間差お
よびそれらの伝達速度があらかじめわかっていれば、従
来のよいに振動ペン3の振動入力タイミングを知る必要
がないことを示すものである。If the time required for both waves to reach one of the vibration sensors 6 from the vibration pen 3 is tL and tS, and the distance between the vibration pen 3 and the vibration sensor is d, then Δt = tS-tL (Δt: Difference in arrival time) (1) d = VL ・ tL = VS ・ tS = VS ・ (tL + Δt) (2) From the above equation, VL ・ tL = VS ・ (tL + Δt) (VL-VS) ・tL = VS ・ Δt This equation (3) shows that it is not necessary to know the vibration input timing of the vibration pen 3 as well as in the conventional case, if the arrival time difference between the longitudinal wave component and the transverse wave component and their transmission speeds are known in advance.
従って、あらかじめ振動伝達板8上での縦波伝播速度
VL、横波伝播速度VSを測定しておき、これをROMなどの
メモリに格納しておれば、振動センサ6と振動ペン3の
間の距離を(2)式によって求められる。Therefore, the longitudinal wave propagation velocity on the vibration transmission plate 8 is set in advance.
If the VL and the shear wave propagation velocity VS are measured and stored in a memory such as a ROM, the distance between the vibration sensor 6 and the vibration pen 3 can be obtained by the equation (2).
以上から信号波形検出回路9は振動センサ6の出力か
ら最初の縦波成分と次にくる横波成分の到達タイミング
を検出し、それらの時間差を求める波形処理回路および
タイマ回路から構成すればよいことがわかる。From the above, the signal waveform detection circuit 9 may be composed of a waveform processing circuit and a timer circuit that detect the arrival timing of the first longitudinal wave component and the next transverse wave component from the output of the vibration sensor 6 and obtain the time difference between them. Recognize.
第3図は信号波形検出回路9中で行なわれる信号処理
のタイムチャートについて示している。FIG. 3 shows a time chart of signal processing performed in the signal waveform detection circuit 9.
図において符号31は振動ペン中の振動子を駆動する駆
動波形、符号32は振動伝達板を伝わってきた駆動を振動
センサ6で検出した時の検出信号波形である。符号34は
検出信号波形の包絡線(エンベロープ)を示している。In the figure, reference numeral 31 is a drive waveform for driving the vibrator in the vibrating pen, and reference numeral 32 is a detection signal waveform when the drive transmitted through the vibration transmission plate is detected by the vibration sensor 6. Reference numeral 34 indicates an envelope of the detection signal waveform.
縦波の先頭波は検出波形の立ち上がりを検出すればよ
いが、横波を主成分とする板波の先頭部分は縦波と重畳
しているので先頭波を特定することができない。そこ
で、振幅の大きい横波成分の波形全体のエンベロープピ
ークを横波の到達タイミングとして扱うことにする。
(従って到達時間はt′s) したがって、信号波形検出回路9は具体的にはコンパ
レータなどの波形の立ち上がりを検出する回路、エンベ
ロープピーク検出回路を持つことになる。第3図の符号
33、34はそれぞれこれらの立ち上がり検出回路、エンベ
ロープピーク検出回路が出力する検出パルスのタイミン
グを示している。The leading wave of the longitudinal wave can be detected by detecting the rising edge of the detected waveform, but the leading portion of the plate wave whose main component is the transverse wave is superposed on the longitudinal wave, so that the leading wave cannot be specified. Therefore, the envelope peak of the entire waveform of the transverse wave component having a large amplitude is treated as the arrival timing of the transverse wave.
(Therefore, the arrival time is t's) Therefore, the signal waveform detection circuit 9 specifically has a circuit for detecting the rising edge of the waveform such as a comparator and an envelope peak detection circuit. Symbols in FIG. 3
Reference numerals 33 and 34 respectively indicate the timings of the detection pulses output by the rising edge detection circuit and the envelope peak detection circuit.
さらに、信号波形検出回路9はこれらの検出パルスの
時間差Δt′を求めるタイマ回路を持つことになる。Further, the signal waveform detection circuit 9 has a timer circuit for obtaining the time difference Δt ′ between these detection pulses.
このようにして時間差Δt′が求められたがΔt′は
横波の先頭波より求めたものではないから、真の到達時
間差ではない。真の到達時間差Δtは Δt=Δt′−α …(4) により求められる。αは定数であり、ある一定距離にお
いて振動伝達板8の材質などに基づきΔtを理論的に求
め、その距離において出力されるΔt′と比較すること
によってαを算出することができる。In this way, the time difference Δt ′ is obtained, but since Δt ′ is not obtained from the leading wave of the transverse waves, it is not a true arrival time difference. The true arrival time difference Δt is obtained by Δt = Δt′−α (4). α is a constant, and can be calculated by theoretically obtaining Δt based on the material of the vibration transmission plate 8 at a certain distance and comparing with Δt ′ output at that distance.
信号波形検出回路9は上記ΔtないしΔt′をタイマ
カウンタなどのラッチ値として演算制御回路1に出力す
る。演算制御回路1はこの時間値から(2)式に基づき
定数である縦および横波成分の速度を用いて入力点から
振動センサ6までの直線距離を算出でき、さらにこれに
基づいて直交座標値を得ることができる。The signal waveform detection circuit 9 outputs the above Δt or Δt ′ to the arithmetic control circuit 1 as a latch value of a timer counter or the like. The arithmetic control circuit 1 can calculate the linear distance from the input point to the vibration sensor 6 by using the speeds of the longitudinal and transverse wave components, which are constants, based on this time value based on the equation (2), and further calculate the orthogonal coordinate value based on this. Obtainable.
第4図のように振動伝達板8の角部の3つの振動セン
サ6を符号S1からS3の位置に配置した場合、入力点から
振動センサ6までの直線距離d1、d2、d3を(2)式に基
づき算出すれば、これら直線距離d1〜d3から振動ペン3
の位置P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。When the three vibration sensors 6 at the corners of the vibration transmission plate 8 are arranged at the positions S1 to S3 as shown in FIG. 4, the linear distances d1, d2, d3 from the input point to the vibration sensor 6 are (2) If calculated based on the formula, the vibration pen 3
The position P coordinate (x, y) of can be obtained from the Pythagorean theorem as follows.
x=X/2+(d1+d2)(d1−d2)/2X …(5) y=Y/2+(d1+d3)(d1−d3)/2Y …(6) ここでX、YはS2、S3の位置の振動センサ6と原点
(位置S1)のセンサのX、Y軸に沿った距離である。x = X / 2 + (d1 + d2) (d1-d2) / 2X (5) y = Y / 2 + (d1 + d3) (d1-d3) / 2Y (6) where X and Y are the positions of S2 and S3. This is the distance along the X and Y axes between the vibration sensor 6 and the sensor at the origin (position S1).
以上のようにして振動ペン3の位置座標を検出するこ
とができる。上記処理を繰り返すことによりリアルタイ
ムで入力座標を順次検出できる。As described above, the position coordinates of the vibrating pen 3 can be detected. By repeating the above process, the input coordinates can be sequentially detected in real time.
以上のように、本実施例によれば、振動ペンの入力タ
イミングを検出装置側で知る必要なく座標演算を行なえ
るため、振動伝達板を有する装置本体側と振動ペンの間
でタイミング情報を授受しなくてもよく、振動ペンをワ
イヤレス化でき、入力時の操作性を著しく向上できる。As described above, according to the present embodiment, since the coordinate calculation can be performed without the detection device side having to know the input timing of the vibrating pen, timing information is transmitted and received between the vibrating pen and the device main body side having the vibration transmission plate. The vibrating pen can be made wireless and the operability at the time of input can be significantly improved.
以上の本実施例では振動センサ6を振動伝達板8上に
取り付けていたが、振動伝達板8の側面(板厚方向)に
取り付けても構わない(第5図符号6B参照)。この時得
られる検出信号波形は速度の速い縦波部分の振幅のほう
が大きくなり、S/N比などの問題によってこちらの場合
の方が縦波の先頭波を検出しやすくできる。Although the vibration sensor 6 is mounted on the vibration transmission plate 8 in the present embodiment described above, it may be mounted on the side surface (the plate thickness direction) of the vibration transmission plate 8 (see 6B in FIG. 5). The detected signal waveform obtained at this time has a larger amplitude in the longitudinal wave portion having a higher speed, and in this case, the head wave of the longitudinal wave can be detected more easily due to problems such as the S / N ratio.
以上では、1つのセンサの出力から2つの波形成分を
検出することも考えたが、例えば第5図に示すように横
波を検出するセンサ6Aと縦波を検出するセンサ6Bを振動
伝達板8の表面ないし裏面と、側面にそれぞれ装着し、
これらのセンサからそれぞれの成分を検出するようにし
てもよい。In the above, it was considered to detect two waveform components from the output of one sensor. For example, as shown in FIG. 5, a sensor 6A for detecting a transverse wave and a sensor 6B for detecting a longitudinal wave are provided on the vibration transmission plate 8. Attach to the front or back and side,
You may make it detect each component from these sensors.
これらの振動センサ6A、6Bは圧電素子などからなり、
分極方向が円筒軸に平行であり、軸方向変位に対して主
に電圧が出力されるモードとなっている。従って、セン
サ6Aでは縦波よりも横波が、センサ6Bでは横波よりも縦
波の成分が大きく出力されることになる。この方式によ
れば、それぞれの成分のピーク値などを検出することに
より直接到達時間差を算定できる。These vibration sensors 6A and 6B consist of piezoelectric elements,
The polarization direction is parallel to the cylinder axis, and the mode is such that voltage is mainly output with respect to axial displacement. Therefore, the sensor 6A outputs a transverse wave larger than the longitudinal wave, and the sensor 6B outputs a longitudinal wave component larger than the transverse wave. According to this method, the arrival time difference can be calculated directly by detecting the peak value of each component.
以上では透明な振動伝達板を用いることで、表示器や
原稿と重ねて使用される装置を説明したが、表示器や原
稿に重ねて使用する必要がない場合には不透明な金属な
どの材質を用いても構わない。In the above, the transparent vibration transmission plate was used to describe the device that is used by overlapping it with the display or the original.However, if it is not necessary to use it with the display or the original, use an opaque metal or other material. You can use it.
[発明の効果] 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、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、前記振動ペンから振動伝
達板に入力された弾性波振動の伝達時間に基づき振動伝
達距離を求め振動ペンによる振動入力点の座標を検出す
る座標入力装置において、前記振動伝達板上を伝播する
音速の異なる複数の振動波を検知する検知手段と、前記
音速の異なる複数の振動波の到達時間差を検出する検出
手段と、該検出された時間差から振動入力点を導出する
導出手段とを有する構成を採用しているので、音速の異
る複数の振動波の到達時間差を検出することにより、入
力点から振動センサまでの振動伝達時間、従って伝達距
離を決定づけることができる。このため、振動ペンの振
動入力タイミング情報を知る必要がなくなるから、振動
ペンと装置本体、ないし入力タブレットの間の信号授受
を省略でき、振動ペンのワイヤレス化が可能となり、装
置の操作性を著しく向上できるという優れた効果があ
る。[Effects of the Invention] As is apparent from the above description, according to the present invention, the elastic wave vibration input from the vibrating pen is detected by the plurality of sensors provided on the vibration transmitting plate, and the vibration pen transmits the vibration transmitting plate. In a coordinate input device that finds the vibration transmission distance based on the transmission time of the elastic wave vibration input to the device and detects the coordinates of the vibration input point by the vibrating pen, a plurality of vibration waves with different sound speeds propagating on the vibration transmission plate are detected. Of the sound velocity, the detection means for detecting the arrival time difference of the plurality of vibration waves having different sound speeds, and the derivation means for deriving the vibration input point from the detected time difference. By detecting the arrival time difference of a plurality of different vibration waves, the vibration transmission time from the input point to the vibration sensor, and thus the transmission distance, can be determined. Therefore, since it is not necessary to know the vibration input timing information of the vibrating pen, it is possible to omit the signal transfer between the vibrating pen and the device main body or the input tablet, and it is possible to make the vibrating pen wireless and to significantly improve the operability of the device. There is an excellent effect that it can be improved.
第1図は本発明を採用した情報入出力装置の構成を示す
説明図、第2図(A)は第1図の振動ペンおよび、これ
による入力振動波形を示した説明図、第2図(B)は振
動センサによる検出波形を示した波形図、第3図は信号
波形検出回路の動作および構成を説明するための波形
図、第4図は振動センサの配置を示した説明図、第5図
は異なる実施例における振動センサの配置を示した説明
図である。 1……演算制御回路、2……振動子駆動回路 3……振動ペン、4……振動子 5……ホール部 6、6A、6B……振動センサ 8……振動伝達板、B……電源 10……ビデオ信号処理装置 11……表示器FIG. 1 is an explanatory view showing the configuration of an information input / output device adopting the present invention, FIG. 2 (A) is an explanatory view showing the vibrating pen of FIG. 1 and an input vibration waveform by the vibrating pen, FIG. 2 ( B) is a waveform diagram showing the waveform detected by the vibration sensor, FIG. 3 is a waveform diagram for explaining the operation and configuration of the signal waveform detection circuit, and FIG. 4 is an explanatory diagram showing the arrangement of the vibration sensor. The drawing is an explanatory view showing the arrangement of vibration sensors in different embodiments. 1 ... Arithmetic control circuit, 2 ... Oscillator drive circuit 3 ... Vibration pen, 4 ... Oscillator 5 ... Hall part 6, 6A, 6B ... Vibration sensor 8 ... Vibration transmission plate, B ... Power supply 10 …… Video signal processor 11 …… Display
フロントページの続き (72)発明者 谷石 信之介 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 鈴木 範之 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 田中 淳 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 吉村 雄一郎 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内(72) Inventor Shinnosuke Taniishi 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Noriyuki Suzuki 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Jun Tanaka 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Yuichiro Yoshimura 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc.
Claims (1)
伝達板に複数設けられたセンサにより検出し、前記振動
ペンから振動伝達板に入力された弾性波振動の伝達時間
に基づき振動伝達距離を求め振動ペンによる座標入力点
の座標を検出する座標入力装置において、 前記振動伝達板上を伝播する音速の異なる複数の振動波
を検知する検知手段と、 前記音速の異なる複数の振動波の到達時間差を検出する
検出手段と、 該検出された時間差から振動入力点を導出する導出手段
と、 を有することを特徴とする座標入力装置。An elastic wave vibration input from a vibrating pen is detected by a plurality of sensors provided on a vibration transmission plate, and a vibration transmission distance is calculated based on a transmission time of the elastic wave vibration input from the vibrating pen to the vibration transmission plate. In the coordinate input device for detecting the coordinates of the coordinate input point by the vibrating pen, the detection means for detecting a plurality of vibration waves having different sound speeds propagating on the vibration transmission plate, and the arrival of the plurality of vibration waves having different sound speeds. A coordinate input device comprising: a detection unit that detects a time difference, and a derivation unit that derives a vibration input point from the detected time difference.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1598888A JP2502648B2 (en) | 1988-01-28 | 1988-01-28 | Coordinate input device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1598888A JP2502648B2 (en) | 1988-01-28 | 1988-01-28 | Coordinate input device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01191921A JPH01191921A (en) | 1989-08-02 |
JP2502648B2 true JP2502648B2 (en) | 1996-05-29 |
Family
ID=11904041
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1598888A Expired - Lifetime JP2502648B2 (en) | 1988-01-28 | 1988-01-28 | Coordinate input device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2502648B2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7465387B2 (en) | 2001-05-11 | 2008-12-16 | Koppers Delaware, Inc. | Coal tar and hydrocarbon mixture pitch and the preparation and use thereof |
US11624029B2 (en) | 2019-07-23 | 2023-04-11 | Koppers Delaware, Inc. | Heat treatment process for increased pitch yields |
-
1988
- 1988-01-28 JP JP1598888A patent/JP2502648B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7465387B2 (en) | 2001-05-11 | 2008-12-16 | Koppers Delaware, Inc. | Coal tar and hydrocarbon mixture pitch and the preparation and use thereof |
US11624029B2 (en) | 2019-07-23 | 2023-04-11 | Koppers Delaware, Inc. | Heat treatment process for increased pitch yields |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH01191921A (en) | 1989-08-02 |
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---|---|---|---|
EXPY | Cancellation because of completion of term |