JPH0648456B2 - Coordinate input device - Google Patents
Coordinate input deviceInfo
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- JPH0648456B2 JPH0648456B2 JP61249737A JP24973786A JPH0648456B2 JP H0648456 B2 JPH0648456 B2 JP H0648456B2 JP 61249737 A JP61249737 A JP 61249737A JP 24973786 A JP24973786 A JP 24973786A JP H0648456 B2 JPH0648456 B2 JP H0648456B2
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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て
前記振動ペンの振動伝達板上で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 particularly to a vibration transmission plate of the vibration pen by detecting vibration input from a vibration pen by a plurality of sensors provided on the vibration transmission plate. The present invention relates to a coordinate input device that detects the above coordinates.
[従来の技術] 従来より手書きの文字、図形などの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。[Prior Art] Conventionally, a coordinate input device using various input pens, tablets and the like has been known as a device for inputting handwritten characters, graphics and the like into a processing device such as a computer. The following various methods are known for detecting the coordinates of the 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 that detects changes in the resistance value of the sheet material that is placed opposite to the 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 to detect electromagnetic or electrostatic induction of conductive sheets that are placed 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 to detect ultrasonic vibration transmitted from the input pen to the tablet.
[発明が解決しようとする問題点] 上記の各従来方式は次のような問題点を有している。[Problems to be Solved by the Invention] Each of the above conventional methods has the following problems.
まず、1)の抵抗膜方式は抵抗膜の均一性が検出精度を決
定するので、均一性の高い高価な抵抗膜を必要とするこ
と、あるいはタブレットを透明化できないので表示器な
どに重ねて使用できないなどの欠点がある。First, the resistance film method of 1) requires an expensive resistance film with high uniformity because the uniformity of the resistance film determines the detection accuracy, or because the tablet cannot be made transparent, it can be used by overlapping it on the display etc. There are drawbacks such as not being possible.
2)の誘導方式も透明化が困難で、しかもマトリクス状の
電極を多数設けるため大型なタブレットを構成するのが
困難である。The inductive method of 2) is also difficult to be transparent, and it is difficult to construct a large tablet because a large number of matrix electrodes are provided.
一方、3)の超音波方式では、タブレットとして、圧電素
子などの振動センサを設けたアクリル、ガラス板などの
透明材料から成る振動伝達板を用いることができる。ま
た、1)、2)の方式では入力状態、非入力状態をスイッチ
操作などにより操作者が指定しなければならない面倒が
あるが、超音波方式ではそのようなことはなく、手書き
で原稿を書くときのように振動ペンをタブレット上で上
下させればよい。On the other hand, in the ultrasonic method 3), a vibration transmission plate made of a transparent material such as acrylic or a glass plate provided with a vibration sensor such as a piezoelectric element can be used as the tablet. In addition, in the methods 1) and 2), the operator has to specify the input state and non-input state by a switch operation, but in the ultrasonic method, this is not the case and the manuscript is written by hand. Just move the vibrating pen up and down on the tablet as you would at any time.
ところが、この超音波方式ではタブレットの振動伝達板
上の傷や障害物などによって検出精度が低下する問題が
ある。また、振動伝達板上で弾性波として超音波振動を
伝達させる方式では、検出信号のしきい値によって板波
の群速度および位相速度のずれが生じ、波長依存の検出
誤差が発生するという問題があった。However, this ultrasonic method has a problem that the detection accuracy is lowered due to scratches or obstacles on the vibration transmission plate of the tablet. Further, in the method of transmitting ultrasonic vibration as an elastic wave on the vibration transmission plate, there is a problem that the group velocity and the phase velocity of the plate wave deviate depending on the threshold value of the detection signal, and a wavelength-dependent detection error occurs. there were.
また、この方式では上記のように入力ペンの上下のみに
よって入力、非入力状態を切り換えるが、入力ペンが振
動伝達板と接触する、あるいは離れる過渡期において振
動検出に誤差が生じるという問題があった。Further, in this method, the input / non-input state is switched only by the upper and lower sides of the input pen as described above, but there is a problem that an error occurs in the vibration detection during a transitional period when the input pen comes in contact with or separates from the vibration transmission plate. .
本発明では、他の方式に比して透明化が容易で比較的安
価に構成できるという種々の利点を有する超音波方式に
おいて、上記の検出誤差の問題を改善することを目的と
する。An object of the present invention is to improve the above-mentioned problem of the detection error in the ultrasonic method, which has various advantages that it can be easily made transparent and can be constructed relatively inexpensively as compared with other methods.
[問題点を解決するための手段] 以上の問題点を解決するために、本発明では、振動入力
手段を接触することで振動伝達部材に伝達された振動
を、前記振動伝達部材に設けられた複数の振動検出手段
により検出し、前記振動入力手段の前記振動伝達部材へ
の接触座標位置を導出する座標入力装置において、前記
複数の振動検出手段の各々の検出信号レベルのピークレ
ベルを保持する複数のピークレベル保持手段と、該複数
のピークレベル保持手段に保持されたピークレベル値を
加算することで筆圧情報を求める筆圧検出手段と、該筆
圧検出手段により検出された筆圧情報を所定のしきい値
と比較し、該筆圧情報が所定のしきい値以上であるとき
に、前記振動入力手段による振動入力点の座標の導出を
行なう導出手段とを有する構成を採用した。[Means for Solving Problems] In order to solve the above problems, in the present invention, the vibration transmitted to the vibration transmission member by contacting the vibration input means is provided in the vibration transmission member. In a coordinate input device for deriving a contact coordinate position of the vibration input means with respect to the vibration transmitting member, which is detected by a plurality of vibration detecting means, a plurality of peak holding detection signal levels of the plurality of vibration detecting means are held. The peak pressure holding means, the writing pressure detection means for obtaining writing pressure information by adding the peak level values held in the plurality of peak level holding means, and the writing pressure information detected by the writing pressure detection means. In comparison with a predetermined threshold value, when the writing pressure information is equal to or more than a predetermined threshold value, a deriving means for deriving the coordinates of the vibration input point by the vibration input means is adopted. .
[作用] 以上の構成によれば、複数の振動検出手段の各々の検出
信号レベルのピークレベル値の加算により筆圧情報を求
め、この筆圧情報が所定のしきい値以上の場合に振動入
力手段の入力を取り込むことにより、誤検出を防止し、
高精度の座標入力を行なうことができる。[Operation] According to the above configuration, the writing pressure information is obtained by adding the peak level value of the detection signal level of each of the plurality of vibration detecting means, and the vibration input is performed when the writing pressure information is equal to or more than a predetermined threshold value. By capturing the input of means, prevent false detection,
Highly accurate coordinate input is possible.
[実施例] 以下、図面に示す実施例に基づいて本発明の詳細を説明
する。[Examples] Hereinafter, details of the present invention will be described based on Examples shown in the drawings.
第1図は本発明を採用した座標入力装置の構造を示して
いる。第1図の座標入力装置は、ドットマトリクス方式
などの液晶表示器によるディスプレイ11′とともに文
字、図形、画像などの入出力装置を構成する。FIG. 1 shows the structure of a coordinate input device adopting the present invention. The coordinate input device shown in FIG. 1 constitutes an input / output device for characters, figures, images and the like together with a display 11 'which is a liquid crystal display of the dot matrix type or the like.
図において符号8で示されるものはアクリル、ガラス板
などから成る振動伝達板で、振動ペン3から伝達される
振動が周辺部で反射されるのを防止するため、シリコン
ゴムなどから構成された反射防止材7に支持されてい
る。振動伝達板8の角部には3個の振動センサ6が取り
付けられており、振動ペン3から伝達される弾性波を検
出する。In the figure, reference numeral 8 is a vibration transmission plate made of acrylic, glass plate, or the like, which is made of silicon rubber or the like in order to prevent the vibration transmitted from the vibration pen 3 from being reflected at the peripheral portion. It is supported by the preventive material 7. Three vibration sensors 6 are attached to the corners of the vibration transmission plate 8 to detect elastic waves transmitted from the vibration pen 3.
振動伝達板8が液晶ディスプレイなどから構成されたデ
ィスプレイ11′上に配置され、情報入出力装置を構成
する。ディスプレイ11′には振動伝達板8を介して入
力された文字、図形をフィードバックさせたり、あるい
は振動伝達板に対する入力操作のプロンプトを表示させ
たりする。The vibration transmission plate 8 is arranged on a display 11 'composed of a liquid crystal display or the like, and constitutes an information input / output device. On the display 11 ', characters and figures input via the vibration transmission plate 8 are fed back, or a prompt for input operation to the vibration transmission plate is displayed.
振動伝達板8に超音波振動を伝達させる振動ペン3は、
内部に圧電素子などから構成した振動子4を有してお
り、振動子4の発生した超音波振動を先端が尖ったホー
ン部5を介して振動伝達板8に伝達する。第2図は振動
ペン3の構造を示している。振動ペン3に内蔵された振
動子4は、振動子駆動回路2により駆動される。振動子
4の駆動信号は、第1図の演算および制御回路1から抵
レベルのパルス信号として供給され、低インピーダンス
駆動の可能な振動子駆動回路2によって所定の利得で増
幅され、振動子4に印加される。電気的な駆動信号は、
振動子4によって機械的な振動に変換され、ホーン部5
を介して振動伝達板8に伝達される。The vibration pen 3 that transmits ultrasonic vibrations to the vibration transmission plate 8 is
It has a vibrator 4 composed 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. FIG. 2 shows the structure of the vibrating pen 3. The vibrator 4 built in the vibrating pen 3 is driven by the vibrator driving circuit 2. The drive signal of the oscillator 4 is supplied as a low level pulse signal from the arithmetic and control circuit 1 of FIG. 1, amplified by the oscillator drive circuit 2 capable of low impedance drive with a predetermined gain, and then supplied to the oscillator 4. Is applied. The electrical drive signal is
It is converted into mechanical vibration by the oscillator 4, and the horn unit 5
Is transmitted to the vibration transmission plate 8 via.
振動子4の振動周波数は、アクリル、ガラスなどの振動
伝達板8に板波を発生させる周波数が選択される。ま
た、振動子4は、振動伝達板8に対して、第2図の垂直
方向に主に振動するような動作モードが選択される。振
動子の振動周波数は、振動子4の共振周波数に選択する
ことで効率の良い振動発生を行うことができる。As the vibration frequency of the vibrator 4, a frequency for generating a plate wave on the vibration transmission plate 8 such as acrylic or glass is selected. Further, the operation mode of the vibrator 4 is selected with respect to the vibration transmission plate 8 so as to mainly vibrate in the vertical direction of FIG. The vibration frequency of the vibrator can be efficiently generated by selecting the resonance frequency of the vibrator 4.
上記のようにして振動伝達板8に伝えられる弾性波は板
波と呼ばれる波であり、表面波などに比べて表面の傷、
障害物などの影響を受けにくいという利点を持つ。振動
伝達板8内を伝播する波は、その距離に応じて時間遅れ
て振動伝達板8の3つの角部に設けられた振動センサ6
に到達する。従って、振動センサ6により振動を検出
し、その遅延時間を測定することによって、振動伝達板
8上での振動ペン3の位置を検出することができる。The elastic wave transmitted to the vibration transmission plate 8 as described above is a wave called a plate wave, and has a scratch on the surface as compared with a surface wave.
It has the advantage of being less susceptible to obstacles. The wave propagating in the vibration transmission plate 8 is delayed by time according to the distance, and the vibration sensors 6 provided at the three corners of the vibration transmission plate 8 are delayed.
To reach. Therefore, the position of the vibration pen 3 on the vibration transmission plate 8 can be detected by detecting the vibration by the vibration sensor 6 and measuring the delay time thereof.
再び第1図において、圧電素子などから構成された振動
センサ6の出力信号は、波形検出回路9に入力され、マ
イクロコンピュータおよびメモリなどから構成された演
算制御回路1により処理可能な検出信号に変換される。
演算制御回路1は、上記の遅延時間の演算処理に基づい
て、振動伝達板8上での振動ペン3の位置を検出する。
第1図のディスプレイ11′は、演算制御回路1により
ディスプレイ駆動回路10を介して駆動される。Referring again to FIG. 1, the output signal of the vibration sensor 6 composed of a piezoelectric element or the like is input to the waveform detection circuit 9 and converted into a detection signal which can be processed by the arithmetic control circuit 1 composed of a microcomputer and a memory. To be done.
The arithmetic control circuit 1 detects the position of the vibrating pen 3 on the vibration transmission plate 8 based on the above-described delay time arithmetic processing.
The display 11 ′ in FIG. 1 is driven by the arithmetic and control circuit 1 via the display drive circuit 10.
第3図は第1図の演算制御回路の構造を示している。こ
こでは、第1図のディスプレイ11′の駆動回路の制御
系を除き、振動ペンの振動発生および振動伝達板からの
振動検出を処理する回路のみが示されている。FIG. 3 shows the structure of the arithmetic control circuit shown in FIG. Here, except for the control system of the drive circuit of the display 11 'of FIG. 1, only the circuit for processing the vibration generation of the vibration pen and the vibration detection from the vibration transmission plate is shown.
マイクロコンピュータ11は内部カウンタ、ROMおよ
びRAMを内蔵している。駆動信号発生回路12は、第
1図の振動子駆動回路2に対して駆動パルスを発生する
もので、マイクロコンピュータ11により演算用の回路
と同期してスタートされる。カウンタ13の計数値は、
マイクロコンピュータ11によるラッチ回路14にラッ
チされる。The microcomputer 11 has an internal counter, ROM and RAM built therein. The drive signal generation circuit 12 generates a drive pulse for the vibrator drive circuit 2 shown in FIG. 1, and is started by the microcomputer 11 in synchronization with the arithmetic circuit. The count value of the counter 13 is
It is latched in the latch circuit 14 by the microcomputer 11.
波形検出回路9から入力される検出信号は、入力ポート
15に入力され、ラッチ回路14内の計数値と判定回路
16により比較され、その結果がマイクロコンピュータ
11に伝えられる。ディスプレイ11′の駆動、あるい
はコンピュータシステムなど他の処理装置との入出力
は、入出力ポート17を介して行われる。The detection signal input from the waveform detection circuit 9 is input to the input port 15, is compared with the count value in the latch circuit 14 by the determination circuit 16, and the result is transmitted to the microcomputer 11. The driving of the display 11 ′ and the input / output with other processing devices such as a computer system are performed via the input / output port 17.
第4図は第1図の波形検出回路9に入力される検出波形
と、それに基づく遅延時間の計測処理を説明するもので
ある。第4図において符号41は振動ペン3に対して印
加される駆動信号パルスである。このような波形によ
り、駆動された振動ペン3によって発生される超音波信
号は振動伝達板8内を弾性波として伝達され、振動セン
サ6により検出されて、第4図の符号42のような検出
波形を形成する。検出波形は、振動ペンから振動伝達板
8を介して振動センサに伝えられるまでに時間tgだけ遅
延している。本実施例において用いられる板波は、振動
伝達板内での伝播距離に対して検出波形のエンベロープ
421と位相422の関係が変化する。FIG. 4 illustrates a detected waveform input to the waveform detection circuit 9 of FIG. 1 and a delay time measurement process based on the detected waveform. In FIG. 4, reference numeral 41 is a drive signal pulse applied to the vibrating pen 3. With such a waveform, the ultrasonic signal generated by the driven vibrating pen 3 is transmitted as an elastic wave in the vibration transmitting plate 8 and is detected by the vibration sensor 6 to be detected as indicated by reference numeral 42 in FIG. Form a waveform. The detected waveform is delayed by the time tg before being transmitted from the vibrating pen to the vibration sensor via the vibration transmission plate 8. In the plate wave used in this embodiment, the relationship between the envelope 421 and the phase 422 of the detected waveform changes with the propagation distance in the vibration transmission plate.
エンベロープの進む速度を群速度Vg、位相の速度を位相
速度vpとする。Let the velocity of the envelope be the group velocity Vg and the velocity of the phase be the phase velocity vp.
この群速度および位相速度の中から振動ペン3とセンサ
間の距離を検出することができる。まず、エンベロープ
421のみに着目すると、その速度はvgであり、ある特
定の点、例えばエンベロープのピークを第4図の符号4
3のように検出すると、振動ペンおよび振動センサ6の
間の距離dは、その遅延時間をtgとして、 d=vg・tg…(1) で与えられる。上記の式は振動センサ6の1つに関する
ものであるが、同じ式により他の2つの振動センサおよ
び振動ペンの間の距離を測定することができる。The distance between the vibration pen 3 and the sensor can be detected from the group velocity and the phase velocity. First, focusing only on the envelope 421, its speed is vg, and a certain point, for example, the peak of the envelope is denoted by reference numeral 4 in FIG.
3 is detected, the distance d between the vibration pen and the vibration sensor 6 is given by d = vg · tg (1) with the delay time being tg. Although the above equation relates to one of the vibration sensors 6, the same equation can measure the distance between the other two vibration sensors and the vibrating pen.
さらに、より高精度な座標値を決定するためには、位相
信号の検出に基づく処理を行う。第4図の位相波形42
2の特定の検出点、例えばピーク通過後のゼロ・クロス
点の遅延時間を第4図のようにtpとすれば、振動センサ
と振動ペンとの距離dは、 d=n・λp+vp・tp…(2) となる。ここでλpは弾性波の波長、nは整数である。Further, in order to determine the coordinate value with higher accuracy, processing based on the detection of the phase signal is performed. Phase waveform 42 of FIG.
Assuming that the delay time of two specific detection points, for example, the zero cross point after passing the peak is tp as shown in FIG. 4, the distance d between the vibration sensor and the vibration pen is d = n · λp + vp · tp ... (2) Here, λp is the wavelength of the elastic wave, and n is an integer.
前記の(1)式と(2)式より、上記の整数nは、 と示される。ここでNは0以外の実数であり、適当な数
値を用いる。例えばN=2とすれば、エンベロープの検
出精度が±1/2波長以内であれば、nを決定することが
できる。上記のようにして求めたnを(2)式に代入す
ることで、振動ペンおよびセンサ間の距離を正確に測定
することができる。From the equations (1) and (2), the integer n is Is shown. Here, N is a real number other than 0, and an appropriate value is used. For example, if N = 2, then n can be determined if the detection accuracy of the envelope is within ± 1/2 wavelength. The distance between the vibrating pen and the sensor can be accurately measured by substituting n obtained as described above into the equation (2).
第4図に示した2つの遅延時間tgおよびtpに基づく距離
測定は、第1図の波形検出回路9により行われる。波形
検出回路は第5図に示すように構成される。第5図にお
いて、振動センサ6の出力信号は前置増幅回路51によ
り増幅され、低レベルまで増幅される。増幅された信号
はエンベロープ検出回路52に入力され、エンベロープ
のみが取り出されて、さらにエンベロープピーク検出回
路53によって検出信号のエンベロープのピークのタイ
ミングが検出される。ピーク信号検出はモノマルチバイ
ブレータなどから構成された信号検出回路54によって
所定波形のTg信号が形成され、演算制御回路1に入力さ
れる。また、このTg信号と遅延時間調整回路57により
遅延された元信号から、コンパレータ検出回路58によ
り位相遅延時間Tp検出信号が形成され、演算制御回路1
に入力される。以上に示した回路は振動センサ6の1個
分に対するものであり、他のそれぞれの振動センサにつ
いても同様の回路が設けられる。センサの数は一般化し
てh個とすると、演算制御部1に対してはエンベロープ
遅延時間Tg1〜h,Tp1〜hの検出信号が入力される。The distance measurement based on the two delay times tg and tp shown in FIG. 4 is performed by the waveform detection circuit 9 shown in FIG. The waveform detection circuit is constructed as shown in FIG. In FIG. 5, the output signal of the vibration sensor 6 is amplified by the preamplifier circuit 51 and amplified to a low level. The amplified signal is input to the envelope detection circuit 52, only the envelope is extracted, and the envelope peak detection circuit 53 further detects the timing of the peak of the envelope of the detection signal. In the peak signal detection, a Tg signal having a predetermined waveform is formed by the signal detection circuit 54 composed of a mono-multivibrator or the like and input to the arithmetic control circuit 1. The comparator detection circuit 58 forms a phase delay time Tp detection signal from the Tg signal and the original signal delayed by the delay time adjustment circuit 57.
Entered in. The circuit shown above is for one vibration sensor 6, and similar circuits are provided for the other vibration sensors. When the number of sensors is generalized to h, the detection signals of the envelope delay times Tg 1 to h and Tp 1 to h are input to the arithmetic control unit 1.
第3図の演算制御回路では、上記のTg1〜h,Tp1〜h信
号を入力ポート15から入力し、各々のタイミングをト
リガとしてカウンタ13のカウント値をラッチ回路14
に取り込む。上記のようにカウンタ13は振動子の駆動
と同期してスタートされているので、ラッチ回路14に
はエンベロープおよび位相のそれぞれの遅延時間のデー
タが取り込まれる。In the arithmetic control circuit of FIG. 3, the above Tg 1 to h and Tp 1 to h signals are input from the input port 15, and the count value of the counter 13 is latched by the respective timings as a trigger.
Take in. As described above, since the counter 13 is started in synchronization with the driving of the vibrator, the latch circuit 14 receives the data of the delay time of each of the envelope and the phase.
第6図のように振動伝達板8の角部に3つの振動センサ
を符号S1〜S3のように配置すると、第4図に関連し
て説明した処理によって、振動ペンの位置Pから各々の
振動センサまでの直線距離d1〜d3を求めることがで
きる。振動ペン3の位置Pの座標(x,y)は3平方の
定理から、 となる。ここでX,YはS2,S3の位置の振動センサ
の原点のセンサからの距離である。When three vibration sensors are arranged at the corners of the vibration transmission plate 8 as shown in FIG. 6 as shown by reference symbols S 1 to S 3 , the positions described above with reference to FIG. The linear distances d 1 to d 3 to the vibration sensor can be obtained. The coordinate (x, y) of the position P of the vibrating pen 3 is based on the Pythagorean theorem, Becomes Here, X and Y are the distances from the sensor of the origin of the vibration sensor at the positions of S 2 and S 3 .
以上のようにして、演算制御回路1により演算を行うこ
とにより振動ペンの位置座標をリアルタイムで検出する
ことができる。As described above, the position control of the vibrating pen can be detected in real time by performing the calculation by the calculation control circuit 1.
前述のように、従来の座標検出方式ではスイッチ操作に
より入力および非入力状態を切り換えなければならず、
操作感覚がよくないという問題があった。基本的には上
記の超音波方式では振動のあるなしで入力ないし非入力
状態を切り換えることができるが、振動ペン3が振動伝
達板8に接触する、あるいは離れる過渡器においては誤
検出が発生する可能性がある。As described above, in the conventional coordinate detection method, it is necessary to switch between input and non-input states by switch operation,
There was a problem that the operation feeling was not good. Basically, in the above-mentioned ultrasonic method, the input or non-input state can be switched without vibration, but erroneous detection occurs in the transient device where the vibration pen 3 comes in contact with the vibration transmission plate 8 or separates from it. there is a possibility.
第7図は振動ペン3が振動伝達板8に接触する過渡期の
筆圧と単数の振動センサ6による検出信号の振幅を示し
ている。第7図の領域Aは振動ペン3が接触して検出信
号の振幅が立ち上がる状態、領域Bは筆圧および検出信
号が上昇する状態、領域Cは筆圧および検出信号が安定
期に入った状態を示している。FIG. 7 shows the writing pressure and the amplitude of the detection signal by the single vibration sensor 6 during the transition period when the vibration pen 3 contacts the vibration transmission plate 8. Region A in FIG. 7 shows a state in which the vibration pen 3 makes contact and the amplitude of the detection signal rises, region B shows a state in which the writing pressure and the detection signal rise, and region C shows a state in which the writing pressure and the detection signal have entered a stable period. Is shown.
領域A、あるいはBでは検出信号のレベルが安定してい
ないので、誤検出を行なう可能性がある。そこで本実施
例では第5図の符号59のように筆圧検出回路を設け、
充分な振動ペン3の筆圧が印加されていない状態では演
算処理回路1の座標検出を禁止することにする。Since the level of the detection signal is not stable in the area A or B, there is a possibility of erroneous detection. Therefore, in this embodiment, a writing pressure detection circuit is provided as indicated by reference numeral 59 in FIG.
The coordinate detection of the arithmetic processing circuit 1 is prohibited when a sufficient writing pressure of the vibrating pen 3 is not applied.
第8図に筆圧検出回路59の処理を説明するものであ
る。ここでは説明を簡単にするために振動センサ6が単
数の場合を考える。第8図の上3段は第4図の上3段と
同じく振動ペン3の駆動信号、振動センサ6の検出信号
およびエンベロープ検出回路52で分離された検出信号
のエンベロープを示している。ここでは筆圧を第7図の
関係を利用して振動センサ6の検出信号の振幅を介して
検出する。FIG. 8 illustrates the processing of the writing pressure detection circuit 59. Here, in order to simplify the explanation, a case where the vibration sensor 6 is single is considered. The upper third row of FIG. 8 shows the drive signal of the vibration pen 3, the detection signal of the vibration sensor 6, and the envelope of the detection signal separated by the envelope detection circuit 52, as in the upper third row of FIG. Here, the writing pressure is detected through the amplitude of the detection signal of the vibration sensor 6 using the relationship shown in FIG.
本実施例では第8図の3段目に示すように取り出された
エンベロープを所定のしきい値VTでスライスして第8
図4段目に示すような筆圧検出信号81を形成する。こ
の筆圧検出信号は演算制御回路1に送られ、演算制御回
路1は筆圧検出信号81がハイレベルの時のみ前述の座
標演算を行なう。In the present embodiment, as shown in the third row of FIG. 8, the extracted envelope is sliced at a predetermined threshold value VT to produce an eighth slice.
A writing pressure detection signal 81 as shown in the fourth row of FIG. 4 is formed. This writing pressure detection signal is sent to the arithmetic control circuit 1, and the arithmetic control circuit 1 performs the aforementioned coordinate calculation only when the writing pressure detection signal 81 is at a high level.
しきい値VTのレベルは第7図の筆圧〜振幅の関係にお
いて、領域Cに近い方が確実な検出を行なえるが、振動
ペンとセンサの距離が大きくなると検出信号が減衰する
ので、破線で示すように領域Bに設定しておくのが好ま
しい。Regarding the level of the threshold value VT, in the relationship between the writing pressure and the amplitude in FIG. 7, the closer to the region C, the more reliable detection can be performed, but the detection signal is attenuated as the distance between the vibrating pen and the sensor is increased. It is preferable to set it in the area B as indicated by.
第9図は複数の振動センサ6の出力から筆圧検出を行な
う実施例を示している。第9図の筆圧検出回路以外の構
成は第5図とまったく同じである。FIG. 9 shows an embodiment in which the writing pressure is detected from the outputs of the plurality of vibration sensors 6. The configuration other than the writing pressure detection circuit of FIG. 9 is exactly the same as that of FIG.
第9図の構成では振動センサ6の検出信号は前置増幅器
51の出力、あるいは破線で示すようにエンベロープ検
出回路52の出力から取り出され、筆圧検出回路59の
ピークホールド回路91に入力される。ピークホールド
検出回路は振動伝達板8に設けられた他の振動センサ6
の出力を並列に入力するため複数設けられる。In the configuration of FIG. 9, the detection signal of the vibration sensor 6 is extracted from the output of the preamplifier 51 or the output of the envelope detection circuit 52 as shown by the broken line, and is input to the peak hold circuit 91 of the writing pressure detection circuit 59. . The peak hold detection circuit is another vibration sensor 6 provided on the vibration transmission plate 8.
A plurality of outputs are provided to input the outputs in parallel.
各々のピークホールド回路91の出力は加算回路92で
加算され、加算された信号レベルはコンパレータ93で
所定のしきい値と比較することによって筆圧検出信号が
形成され、これが演算制御回路1に与えられる。この場
合、しきい値は前記の単数センサの場合のしきい値VT
の和などに設定する。The outputs of the respective peak hold circuits 91 are added by an adder circuit 92, and the added signal level is compared with a predetermined threshold value by a comparator 93 to form a writing pressure detection signal, which is given to the arithmetic control circuit 1. To be In this case, the threshold value is the threshold value VT in the case of the above single sensor.
Set to the sum of.
このような構成によって複数の振動センサ6から筆圧情
報を得ることができる。複数の振動センサ6の出力は加
算以外の方法で組み合せてもかまわない。With such a configuration, writing pressure information can be obtained from the plurality of vibration sensors 6. The outputs of the plurality of vibration sensors 6 may be combined by a method other than addition.
以上の実施例によれば、振動伝達板8に弾性波の板波と
して超音波振動を伝達するので、振動伝達板8の傷や障
害物による妨害を低減し、高精度な座標検出を行なうこ
とができる。According to the above-described embodiment, since ultrasonic vibration is transmitted to the vibration transmission plate 8 as a plate wave of elastic wave, it is possible to reduce the interference of the vibration transmission plate 8 due to scratches or obstacles and to perform highly accurate coordinate detection. You can
また、筆圧検出を行なって、所定以上の筆圧領域のみに
おいて座標演算を行うので、正確な座標検出を行なえ
る。したがって、振動ペンを振動伝達板上で上下させる
だけで普通の手書き作業と変らない操作感覚で手書き入
力を行なうことができる。Further, since the pen pressure is detected and the coordinate calculation is performed only in the pen pressure area equal to or larger than a predetermined value, accurate coordinate detection can be performed. Therefore, by merely moving the vibrating pen up and down on the vibration transmitting plate, handwriting input can be performed with a feeling of operation that is no different from normal handwriting work.
[効果] 以上から明らかなように、本発明によれば、複数の振動
検出手段の各々の検出信号レベルのピークレベル値の加
算により筆圧情報を求め、この筆圧情報が所定のしきい
値以上の場合に振動入力手段の入力を取り込むようにし
ているので、誤検出を防止し、高精度の座標入力を行な
うことができ、普通の手書き作業と変らない操作感覚を
有する優れた座標入力装置を提供でき、特に、振動入力
手段が上下される過渡期の誤検出、あるいは入力点から
検出点までの距離による振動レベルの減衰の影響による
誤検出を防止できる、という優れた効果がある。[Effect] As is apparent from the above, according to the present invention, the writing pressure information is obtained by adding the peak level value of the detection signal level of each of the plurality of vibration detecting means, and this writing pressure information is a predetermined threshold value. Since the input of the vibration input means is taken in the above case, erroneous detection can be prevented, highly accurate coordinate input can be performed, and an excellent coordinate input device having an operation feeling that does not change from ordinary handwriting work. In particular, there is an excellent effect that erroneous detection can be prevented during the transitional period when the vibration input means is moved up and down, or erroneous detection due to the influence of the attenuation of the vibration level due to the distance from the input point to the detection point.
第1図は本発明を採用した座標入力装置の構成を示した
説明図、第2図は第1図の振動ペンの構造を示した説明
図、第3図は第1図の演算制御回路の構造を示したブロ
ック図、第4図は振動ペンと振動センサの間の距離測定
を説明する検出波形を示した波形図、第5図は第1図の
波形検出回路の構成を示したブロック図、第6図は振動
センサの配置を示した説明図、第7図は振動ペンの筆圧
と検出信号の振幅の関係を示した線図、第8図は筆圧検
出処理を示した波形図、第9図は筆圧検出回路および波
形検出回路全体の構成を示したブロック図である。 1…演算制御回路、3…振動ペン 4…振動子、6…振動センサ 8…振動伝達板、51…前置増幅器 52…エンベロープ検出回路 54、58…信号検出回路 91…ピークホールド回路 92…加算回路、93…コンパレータFIG. 1 is an explanatory diagram showing the configuration of a coordinate input device adopting the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram showing the structure of the vibrating pen of FIG. 1, and FIG. 3 is a diagram of the arithmetic control circuit of FIG. FIG. 4 is a block diagram showing the structure, FIG. 4 is a waveform diagram showing a detection waveform for explaining the distance measurement between the vibrating pen and the vibration sensor, and FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the waveform detection circuit of FIG. , FIG. 6 is an explanatory view showing the arrangement of the vibration sensor, FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the pen pressure of the vibrating pen and the amplitude of the detection signal, and FIG. 8 is a waveform diagram showing the pen pressure detection process. , FIG. 9 is a block diagram showing the overall configuration of the writing pressure detection circuit and the waveform detection circuit. 1 ... Arithmetic control circuit, 3 ... Vibration pen 4 ... Oscillator, 6 ... Vibration sensor 8 ... Vibration transmission plate, 51 ... Preamplifier 52 ... Envelope detection circuit 54, 58 ... Signal detection circuit 91 ... Peak hold circuit 92 ... Addition Circuit, 93 ... Comparator
Claims (1)
材に伝達された振動を、前記振動伝達部材に設けられた
複数の振動検出手段により検出し、前記振動入力手段の
前記振動伝達部材への接触座標位置を導出する座標入力
装置において、 前記複数の振動検出手段の各々の検出信号レベルのピー
クレベルを保持する複数のピークレベル保持手段と、 該複数のピークレベル保持手段に保持されたピークレベ
ル値を加算することで筆圧情報を求める筆圧検出手段
と、 該筆圧検出手段により検出された筆圧情報を所定のしき
い値と比較し、該筆圧情報が所定のしきい値以上である
ときに、前記振動入力手段による振動入力点の座標の導
出を行なう導出手段とを有する座標入力装置。1. Vibrations transmitted to a vibration transmission member by contacting the vibration input means are detected by a plurality of vibration detection means provided on the vibration transmission member, and are transmitted to the vibration transmission member of the vibration input means. In the coordinate input device for deriving the contact coordinate position of, the plurality of peak level holding means for holding the peak level of the detection signal level of each of the plurality of vibration detection means, and the peaks held by the plurality of peak level holding means. The writing pressure detection means for obtaining writing pressure information by adding the level value and the writing pressure information detected by the writing pressure detection means are compared with a predetermined threshold value, and the writing pressure information is compared with a predetermined threshold value. A coordinate input device having deriving means for deriving the coordinates of the vibration input point by the vibration input means when the above is the case.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61249737A JPH0648456B2 (en) | 1986-10-22 | 1986-10-22 | Coordinate input device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61249737A JPH0648456B2 (en) | 1986-10-22 | 1986-10-22 | Coordinate input device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63104122A JPS63104122A (en) | 1988-05-09 |
| JPH0648456B2 true JPH0648456B2 (en) | 1994-06-22 |
Family
ID=17197455
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61249737A Expired - Fee Related JPH0648456B2 (en) | 1986-10-22 | 1986-10-22 | Coordinate input device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0648456B2 (en) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5832437B2 (en) * | 1980-07-07 | 1983-07-13 | 日本電信電話株式会社 | Coordinate detection device |
| JPS5816509B2 (en) * | 1980-07-07 | 1983-03-31 | 日本電信電話株式会社 | Coordinate detection device using elastic waves |
-
1986
- 1986-10-22 JP JP61249737A patent/JPH0648456B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63104122A (en) | 1988-05-09 |
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