JPH0668716B2 - 超音波応用タブレツト - Google Patents
超音波応用タブレツトInfo
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- JPH0668716B2 JPH0668716B2 JP61136207A JP13620786A JPH0668716B2 JP H0668716 B2 JPH0668716 B2 JP H0668716B2 JP 61136207 A JP61136207 A JP 61136207A JP 13620786 A JP13620786 A JP 13620786A JP H0668716 B2 JPH0668716 B2 JP H0668716B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はコンピュータ等の情報入力を手書きで行なうた
めの超音波応用タブレツトに係り、特に高精度な書込み
に好適な複合化多層構造の書込み板を用いた書込み装置
を有する超音波応用タブレツトに関する。
めの超音波応用タブレツトに係り、特に高精度な書込み
に好適な複合化多層構造の書込み板を用いた書込み装置
を有する超音波応用タブレツトに関する。
従来の超音波応用タブレツトは一般に書込み板として単
一材料でできた１枚板のガラス板などを用い、入力ペン
のペン先から超音波を書込み板に入射させることによ
り、書込み板の周囲に設けられた受波子で受信されるま
での伝播時間を計測して、その伝播時間と書込み板の音
速（伝播速度）や寸法および受波子の位置とから、ペン
先の書込み板上の接触位置（座標）を検出するものであ
つて、この超音波としては縦波や板波や表面波等が利用
される。
一材料でできた１枚板のガラス板などを用い、入力ペン
のペン先から超音波を書込み板に入射させることによ
り、書込み板の周囲に設けられた受波子で受信されるま
での伝播時間を計測して、その伝播時間と書込み板の音
速（伝播速度）や寸法および受波子の位置とから、ペン
先の書込み板上の接触位置（座標）を検出するものであ
つて、この超音波としては縦波や板波や表面波等が利用
される。
なお従来の超音波のうちの表面波を用いた書込み装置と
して、層状構造の書込み板を用いたものが特開昭50−50
830号公報で提案されている。これは弾性表面波を用い
た接触型位置エンコーダの書込み装置で、書込み板の表
面波を伝える第１のシートの下に体積音響波を吸収する
素材を用いた第２のシートを設けた層状構造を有してい
て、これにより表面波よりも速く伝播する体積波を減衰
させ、望ましくない反射が誤つた反応を引き起すのを回
避することを目的としている。しかし入力ペンの傾斜の
影響をなくすために必要な書込み板の構造や材質につい
ては配慮されていない。
して、層状構造の書込み板を用いたものが特開昭50−50
830号公報で提案されている。これは弾性表面波を用い
た接触型位置エンコーダの書込み装置で、書込み板の表
面波を伝える第１のシートの下に体積音響波を吸収する
素材を用いた第２のシートを設けた層状構造を有してい
て、これにより表面波よりも速く伝播する体積波を減衰
させ、望ましくない反射が誤つた反応を引き起すのを回
避することを目的としている。しかし入力ペンの傾斜の
影響をなくすために必要な書込み板の構造や材質につい
ては配慮されていない。
上記従来技術の手書き入力装置として用いられる超音波
応用タブレツトの単一材料でできた書込み板による書込
み装置では、入力ペンの書込み板に対する傾斜によつて
標定位置が変動する問題があり、特に超音波の伝播時間
を計測して位置標定を行なう方式の場合には入力ペンの
傾斜によつて検出波の波形が大きく変化するため伝播時
間の計測誤差を生じ、精度よく位置標定が行なえない問
題点があつた。
応用タブレツトの単一材料でできた書込み板による書込
み装置では、入力ペンの書込み板に対する傾斜によつて
標定位置が変動する問題があり、特に超音波の伝播時間
を計測して位置標定を行なう方式の場合には入力ペンの
傾斜によつて検出波の波形が大きく変化するため伝播時
間の計測誤差を生じ、精度よく位置標定が行なえない問
題点があつた。
第６図（ａ）〜（ｄ）は従来の超音波応用タブレツトの
書込み装置の入力ペンの傾斜による検出波の波形が変化
する状況を例示する説明図である。第６図（ａ）〜
（ｄ）において、単一材料でできた書込み板３Ａの両端
に受波子４Ａ，４Ｂを設置し、その中間点Ｐから入力ペ
ン１により縦波超音波を入射した時の各受波子４Ａ，４
Ｂによる検出波の波形を示す。第６図（ａ）は入力ペン
１を書込み板３Ａに対し垂直においた時の検出波形で、
その第１到着波Ｆは両受波子４Ａ，４Ｂにより同位相で
検出される。これに対し第６図（ｂ），（ｃ），（ｄ）
は入力ペン１を書込み板３Ａに対し受波子４Ａ側に徐々
に傾斜させた時（傾斜角Ｏ＜θ１＜θ２＜θ３）の検出
波形で、その受波子４Ｂにおける第１到着波Ｆは若干の
レベル変化があるものの位相変化が見られないのに対
し、受波子４Ａにおける第１到着波Ｆはレベル変化とと
もに位相変化が見られて第６図（ｄ）の傾斜大の場合に
は位相が反転してしまう。したがつて単一材料の書込み
板３Ａに入力ペン１から入射した縦波超音波の受波子４
Ａ，４Ｂにおける第１到着波Ｆに着目して伝播時間を計
測する場合に、たとえばその検出波のピーク点をとらえ
て伝播時間を計測するときには、入力ペン１の傾斜によ
つて第１到着波Ｆの位相が変化することにより検出波の
ピーク点の位置（時間）がずれるため、計測した伝播時
間も変動することになつて入力ペン１の位置標定誤差の
要因となる問題がある。
書込み装置の入力ペンの傾斜による検出波の波形が変化
する状況を例示する説明図である。第６図（ａ）〜
（ｄ）において、単一材料でできた書込み板３Ａの両端
に受波子４Ａ，４Ｂを設置し、その中間点Ｐから入力ペ
ン１により縦波超音波を入射した時の各受波子４Ａ，４
Ｂによる検出波の波形を示す。第６図（ａ）は入力ペン
１を書込み板３Ａに対し垂直においた時の検出波形で、
その第１到着波Ｆは両受波子４Ａ，４Ｂにより同位相で
検出される。これに対し第６図（ｂ），（ｃ），（ｄ）
は入力ペン１を書込み板３Ａに対し受波子４Ａ側に徐々
に傾斜させた時（傾斜角Ｏ＜θ１＜θ２＜θ３）の検出
波形で、その受波子４Ｂにおける第１到着波Ｆは若干の
レベル変化があるものの位相変化が見られないのに対
し、受波子４Ａにおける第１到着波Ｆはレベル変化とと
もに位相変化が見られて第６図（ｄ）の傾斜大の場合に
は位相が反転してしまう。したがつて単一材料の書込み
板３Ａに入力ペン１から入射した縦波超音波の受波子４
Ａ，４Ｂにおける第１到着波Ｆに着目して伝播時間を計
測する場合に、たとえばその検出波のピーク点をとらえ
て伝播時間を計測するときには、入力ペン１の傾斜によ
つて第１到着波Ｆの位相が変化することにより検出波の
ピーク点の位置（時間）がずれるため、計測した伝播時
間も変動することになつて入力ペン１の位置標定誤差の
要因となる問題がある。
本発明の目的は入力ペンの書込み板に対する傾斜により
生ずる検出波の波形変化を低減し特に位相反転を防止す
ることによつて、高精度な位置標定を可能にする複合化
多層構造の書込み板を用いた書込み装置を有する超音波
応用タブレツトを提供するにある。
生ずる検出波の波形変化を低減し特に位相反転を防止す
ることによつて、高精度な位置標定を可能にする複合化
多層構造の書込み板を用いた書込み装置を有する超音波
応用タブレツトを提供するにある。
上記目的は、超音波応用タブレツトの書込み板を少なく
とも３層以上の多層構造として、その超音波を伝播させ
る伝播層媒体の上に該伝播層媒体よりも音速（伝播速
度）の遅い材料からなる中間層媒体を設け、さらにその
中間層媒体の上に該中間層媒体よりも音速の速い材料か
らなる入力層媒体を設けた複合化多層構造とし、上記書
込み板の上記伝播層媒体側に上記入力層媒体上の入力ペ
ンから入射した超音波の受波子を取り付けて書込み装置
を構成することにより達成される。
とも３層以上の多層構造として、その超音波を伝播させ
る伝播層媒体の上に該伝播層媒体よりも音速（伝播速
度）の遅い材料からなる中間層媒体を設け、さらにその
中間層媒体の上に該中間層媒体よりも音速の速い材料か
らなる入力層媒体を設けた複合化多層構造とし、上記書
込み板の上記伝播層媒体側に上記入力層媒体上の入力ペ
ンから入射した超音波の受波子を取り付けて書込み装置
を構成することにより達成される。
従来の単一材料からなる書込み板に対して入力ペンを傾
斜させた場合に検出波形が変化する現象は、書込み板に
入射された超音波の書込み板に平行な成分の位相が入力
ペンの傾斜によつて反転してくるために主に発生するこ
とが本発明者のシミユレーシヨンによる解析で解明され
た。
斜させた場合に検出波形が変化する現象は、書込み板に
入射された超音波の書込み板に平行な成分の位相が入力
ペンの傾斜によつて反転してくるために主に発生するこ
とが本発明者のシミユレーシヨンによる解析で解明され
た。
第７図（ａ），（ｂ）は従来の超音波応用タブレツトの
書込み装置の入力ペンから書込み板内に入射された超音
波の位相を例示するシミユレーシヨン解析結果の説明図
である。第７図（ａ），（ｂ）において、第７図（ａ）
のように入力ペン１が書込み板（媒体）３Ａの表面に垂
直な場合には、書込み板（媒体）３Ａ内で拡がる超音波
の位相が図中の矢印で示すように入力ペン１を中心とし
て対称であるのに対して、第７図（ｂ）のように入力ペ
ン１が傾斜した場合には、超音波の位相が図中の矢印で
示すように入力ペン１の傾斜側の書込み板（媒体）３Ａ
の表面付近領域で反転して入力ペン１を中心に非対称と
なることが判明する。さらに第７図（ｂ）のような超音
波の位相が反転する領域は入力ペン１の傾斜が大きくな
るにつれて拡大し、それはほぼ入力ペン１の傾斜角に比
例して増大していることがさらに詳しい解析結果から判
明する。また第３図（ｂ）を注意して見ると、入力ペン
１が傾斜していても書込み板（媒体）３Ａの表面から深
い領域では超音波の先頭部の位相が入力ペン１を中心と
してほぼ対称になつていることが分る。
書込み装置の入力ペンから書込み板内に入射された超音
波の位相を例示するシミユレーシヨン解析結果の説明図
である。第７図（ａ），（ｂ）において、第７図（ａ）
のように入力ペン１が書込み板（媒体）３Ａの表面に垂
直な場合には、書込み板（媒体）３Ａ内で拡がる超音波
の位相が図中の矢印で示すように入力ペン１を中心とし
て対称であるのに対して、第７図（ｂ）のように入力ペ
ン１が傾斜した場合には、超音波の位相が図中の矢印で
示すように入力ペン１の傾斜側の書込み板（媒体）３Ａ
の表面付近領域で反転して入力ペン１を中心に非対称と
なることが判明する。さらに第７図（ｂ）のような超音
波の位相が反転する領域は入力ペン１の傾斜が大きくな
るにつれて拡大し、それはほぼ入力ペン１の傾斜角に比
例して増大していることがさらに詳しい解析結果から判
明する。また第３図（ｂ）を注意して見ると、入力ペン
１が傾斜していても書込み板（媒体）３Ａの表面から深
い領域では超音波の先頭部の位相が入力ペン１を中心と
してほぼ対称になつていることが分る。
このようなシミユレーシヨン解析結果から、書込み装置
の入力ペンの傾斜による検出波形の変化を低減するため
には、その第１の対策として書込み板（媒体）の表面付
近領域で入力ペンの傾斜が等価的に小さくなるようにし
てやればよい。また第２の対策として書込み板（媒体）
の表面から深い領域での位相の対称な超音波を書込み板
（媒体）の表面付近領域での位相の非対称な超音波より
も速く受波子に導くようにしてやればよいことが解明さ
れる。本発明は上記の解析結果の解明に着目してなされ
たものである。
の入力ペンの傾斜による検出波形の変化を低減するため
には、その第１の対策として書込み板（媒体）の表面付
近領域で入力ペンの傾斜が等価的に小さくなるようにし
てやればよい。また第２の対策として書込み板（媒体）
の表面から深い領域での位相の対称な超音波を書込み板
（媒体）の表面付近領域での位相の非対称な超音波より
も速く受波子に導くようにしてやればよいことが解明さ
れる。本発明は上記の解析結果の解明に着目してなされ
たものである。
第２図は本発明による超音波応用タブレツトの書込み装
置の基本構成例を示す斜視図である。第２図において、
入力ペン１から超音波を入射して検出波をうる書込み装
置２を構成する書込み板３を少なくとも３層以上の多層
媒体からなる多層構造とし、その超音波を伝播させて受
波子まで導く伝播層媒体３ａの上に該伝播層媒体３ａよ
りも音速（伝播速度）の遅い材料からなる中間層媒体３
ｂを設け、さらに該中間層媒体３ｂの上に該中間層媒体
３ｂよりも音速の速い材料からなる入力層媒体３ｃを設
けた複合化多層構造として、上記伝播層媒体３ａの側
（４すみ）の受波子４（４ａ〜４ｄ）を取り付けた構成
とする。
置の基本構成例を示す斜視図である。第２図において、
入力ペン１から超音波を入射して検出波をうる書込み装
置２を構成する書込み板３を少なくとも３層以上の多層
媒体からなる多層構造とし、その超音波を伝播させて受
波子まで導く伝播層媒体３ａの上に該伝播層媒体３ａよ
りも音速（伝播速度）の遅い材料からなる中間層媒体３
ｂを設け、さらに該中間層媒体３ｂの上に該中間層媒体
３ｂよりも音速の速い材料からなる入力層媒体３ｃを設
けた複合化多層構造として、上記伝播層媒体３ａの側
（４すみ）の受波子４（４ａ〜４ｄ）を取り付けた構成
とする。
このような複合化多層構造の書込み板３を用いた書込み
装置２によると、まず入力ペン１から入射された超音波
が音速のより速い入力層媒体３ｃから音速のより遅い中
間層媒体３ｂへ超音波が屈折して行くときに入射角が大
きくても屈折角がより小さくなる結果、入力ペン１の傾
斜角をより小さくして中間層媒体３ｂに超音波を入射さ
せたのと等価となるので、中間層媒体３ｂ内では入力ペ
ン１を中心として位相が非対称な超音波の領域が縮小さ
れるとともに位相が対称な超音波の領域が拡大されてく
る。つぎにこの位相がより対称な超音波が音速のより遅
い中間層媒体３ｂからより音速の速い伝播層媒体３ａ内
に入つて伝播して行く結果、位相のより対称な超音波が
位相の非対称な超音波よりも速く受波子４（４ａ〜４
ｄ）に導かれる。上記の２つの作用により入力ペン１の
書込み板３に対する傾斜の影響が低減されて、受波子４
（４ａ〜４ｄ）による検出波形の変化および特に位相の
反転が防止できるので、超音波の伝播時間の計測誤差を
なくして精度よく位置標定が行なえる。
装置２によると、まず入力ペン１から入射された超音波
が音速のより速い入力層媒体３ｃから音速のより遅い中
間層媒体３ｂへ超音波が屈折して行くときに入射角が大
きくても屈折角がより小さくなる結果、入力ペン１の傾
斜角をより小さくして中間層媒体３ｂに超音波を入射さ
せたのと等価となるので、中間層媒体３ｂ内では入力ペ
ン１を中心として位相が非対称な超音波の領域が縮小さ
れるとともに位相が対称な超音波の領域が拡大されてく
る。つぎにこの位相がより対称な超音波が音速のより遅
い中間層媒体３ｂからより音速の速い伝播層媒体３ａ内
に入つて伝播して行く結果、位相のより対称な超音波が
位相の非対称な超音波よりも速く受波子４（４ａ〜４
ｄ）に導かれる。上記の２つの作用により入力ペン１の
書込み板３に対する傾斜の影響が低減されて、受波子４
（４ａ〜４ｄ）による検出波形の変化および特に位相の
反転が防止できるので、超音波の伝播時間の計測誤差を
なくして精度よく位置標定が行なえる。
以下に本発明の実施例を第１図ないし第５図により説明
する。
する。
第１図は本発明による縦波を用いた超音波応用タブレツ
トの一実施例を示す全体構成図である。第１図におい
て、１は入力ペン、２は書込み装置で、それらにより書
込み部を構成する。３は書込み板、４（４ａ〜４ｄ）は
その各コーナー部に設置された受波子で、それらにより
書込み装置２を構成する。入力ペン１は送波子１ａとペ
ン先１ｂと握り１ｃからなる。書込み板３は本発明によ
り超音波を受波子４ａ〜４ｄに導く伝播層媒体３ａと、
該伝播層媒体３ａの上に設けられた該伝播層媒体３ａよ
りも音速（縦波伝播速度）の遅い中間層媒体３ｂと、該
中間層媒体３ｂの上に設けられた該中間層媒体３ｂより
も音速の速い入力層媒体３ｃの少なくとも３層以上の複
合化多層構造をもち、受波子４ａ〜４ｄは伝播層媒体３
ａの側に取り付けられる。５は入力ペン１にパルス電圧
を印加するパルス励振回路、６は受波子４ａ〜４ｄの検
出波を波形整形する波形整形回路、７は波形整形回路６
の出力信号により入力ペン１から受波子４ａ〜４ｄまで
の超音波の伝播時間を計数する時間計数回路、８は時間
計数回路７の出力により入力ペン１の位置（座標）標定
演算を行なう座標演算回路、９は書込み板３の真下に設
けられた座標演算回路８により位置（座標）標定結果を
表示する表示装置である。
トの一実施例を示す全体構成図である。第１図におい
て、１は入力ペン、２は書込み装置で、それらにより書
込み部を構成する。３は書込み板、４（４ａ〜４ｄ）は
その各コーナー部に設置された受波子で、それらにより
書込み装置２を構成する。入力ペン１は送波子１ａとペ
ン先１ｂと握り１ｃからなる。書込み板３は本発明によ
り超音波を受波子４ａ〜４ｄに導く伝播層媒体３ａと、
該伝播層媒体３ａの上に設けられた該伝播層媒体３ａよ
りも音速（縦波伝播速度）の遅い中間層媒体３ｂと、該
中間層媒体３ｂの上に設けられた該中間層媒体３ｂより
も音速の速い入力層媒体３ｃの少なくとも３層以上の複
合化多層構造をもち、受波子４ａ〜４ｄは伝播層媒体３
ａの側に取り付けられる。５は入力ペン１にパルス電圧
を印加するパルス励振回路、６は受波子４ａ〜４ｄの検
出波を波形整形する波形整形回路、７は波形整形回路６
の出力信号により入力ペン１から受波子４ａ〜４ｄまで
の超音波の伝播時間を計数する時間計数回路、８は時間
計数回路７の出力により入力ペン１の位置（座標）標定
演算を行なう座標演算回路、９は書込み板３の真下に設
けられた座標演算回路８により位置（座標）標定結果を
表示する表示装置である。
上記構成で、入力ペン１の送波子１ａにパルス励振回路
５からパルス電圧が印加され、入力ペン１のペン先１ｂ
より縦波超音波が放射される。これにより上記の伝播層
媒体３ａと中間媒体３ｂと入力層媒体３ｃからなる複合
化多層構造の書込み板３に入射された縦波超音波は入力
層媒体３ｃより中間層媒体３ｂに入るときの屈折角が入
射角よりも小さくなりつつ、さらに中間層媒体３ｂから
位相の対称性のよい超音波が伝播層媒体３ａに入つてよ
り速い音速で受波子４ａ〜４ｄまで伝播するようになつ
て、伝播層媒体３ａの側に取り付けられた各受波子４ａ
〜４ｄにより入力ペン１の傾斜の影響を低減した対称性
のよい超音波が検出される。この受波子４ａ〜４ｄによ
る検出波は波形整形回路６に入力され、この波形整形回
路６により波形整形された出力は時間計数回路７に入力
され、この時間計数回路７によりパルス励振回路５の出
力パルスを基準にして上記入力ペン１のペン先１ｂと書
込み板３の接触位置の超音波入射点と各受波子４ａ〜４
ｄまで超音波伝播時間が計測される。この時間計数回路
７の出力は座標演算回路８に入力され、各受波子４ａ〜
４ｄまでの伝播時間から入力ペン１の超音波入射点の位
置（座標）標定演算を行なつたのち、その位置標定結果
が書込み板３の真下の表示装置９に表示される。
５からパルス電圧が印加され、入力ペン１のペン先１ｂ
より縦波超音波が放射される。これにより上記の伝播層
媒体３ａと中間媒体３ｂと入力層媒体３ｃからなる複合
化多層構造の書込み板３に入射された縦波超音波は入力
層媒体３ｃより中間層媒体３ｂに入るときの屈折角が入
射角よりも小さくなりつつ、さらに中間層媒体３ｂから
位相の対称性のよい超音波が伝播層媒体３ａに入つてよ
り速い音速で受波子４ａ〜４ｄまで伝播するようになつ
て、伝播層媒体３ａの側に取り付けられた各受波子４ａ
〜４ｄにより入力ペン１の傾斜の影響を低減した対称性
のよい超音波が検出される。この受波子４ａ〜４ｄによ
る検出波は波形整形回路６に入力され、この波形整形回
路６により波形整形された出力は時間計数回路７に入力
され、この時間計数回路７によりパルス励振回路５の出
力パルスを基準にして上記入力ペン１のペン先１ｂと書
込み板３の接触位置の超音波入射点と各受波子４ａ〜４
ｄまで超音波伝播時間が計測される。この時間計数回路
７の出力は座標演算回路８に入力され、各受波子４ａ〜
４ｄまでの伝播時間から入力ペン１の超音波入射点の位
置（座標）標定演算を行なつたのち、その位置標定結果
が書込み板３の真下の表示装置９に表示される。
このようにして本実施例によれば、書込み装置２の書込
み板３が上記した複合化多層構造としているので、入力
ペン１が傾斜した場合にも受波子４ａ〜４ｄの検出波形
の変化が低減されて特に位相の反転が防止可能となり、
したがつて高精度の位置標定ができる。こうした位置標
定結果は書込み板３に透明材料を用いれば真下の表示装
置９に直接表示できる。
み板３が上記した複合化多層構造としているので、入力
ペン１が傾斜した場合にも受波子４ａ〜４ｄの検出波形
の変化が低減されて特に位相の反転が防止可能となり、
したがつて高精度の位置標定ができる。こうした位置標
定結果は書込み板３に透明材料を用いれば真下の表示装
置９に直接表示できる。
第３図（ａ），（ｂ）は第１図（第２図）の書込み板３
の一実施例の使用する各層媒体の材料構成と、そのシミ
ユレーシヨンによる解析結果を示す説明図である。第３
図（ａ）において、書込み板３を構成する伝播層媒体３
ａと入力層媒体３ｃは音速（縦波伝播速度）のより速い
同一材料のガラスを使用し、中間層媒体３ｂは音速のよ
り遅い材料のエチレンビニルアセテートを使用してい
る。第３図（ｂ）において、第３図（ａ）の各層媒体の
材料構成による複合化多層構造の書込み板３のシミユレ
ーシヨン解析結果では、入力ペン１より入射される入力
層媒体３ｃ内の入力ペン１の傾斜側の領域で図中の矢印
で示す超音波の位相が反転しているが、中間層媒体３ｂ
内に入ると入力ペン１の傾斜の影響が低減され、さらに
伝播層媒体３ａ内では矢印で示す超音波の位相が入力ペ
ン１を中心としてほぼ対称となつており、本複合化多層
構造による書込み板３の効果がシミユレーシヨンによつ
て確認される。
の一実施例の使用する各層媒体の材料構成と、そのシミ
ユレーシヨンによる解析結果を示す説明図である。第３
図（ａ）において、書込み板３を構成する伝播層媒体３
ａと入力層媒体３ｃは音速（縦波伝播速度）のより速い
同一材料のガラスを使用し、中間層媒体３ｂは音速のよ
り遅い材料のエチレンビニルアセテートを使用してい
る。第３図（ｂ）において、第３図（ａ）の各層媒体の
材料構成による複合化多層構造の書込み板３のシミユレ
ーシヨン解析結果では、入力ペン１より入射される入力
層媒体３ｃ内の入力ペン１の傾斜側の領域で図中の矢印
で示す超音波の位相が反転しているが、中間層媒体３ｂ
内に入ると入力ペン１の傾斜の影響が低減され、さらに
伝播層媒体３ａ内では矢印で示す超音波の位相が入力ペ
ン１を中心としてほぼ対称となつており、本複合化多層
構造による書込み板３の効果がシミユレーシヨンによつ
て確認される。
本実施例の書込み板３によれば、伝播層媒体３ａと入力
層媒体３ｃをガラスとし、入力層媒体３ｃをエチレンビ
ニルアセテートの接着層として容易に構成でき、かつ各
層媒体を透明材料としているため、第１図に示すように
本書込み板３を用いた書込み装置２の真下に液晶表示装
置やＣＲＴ等の表示装置９の表示面を接合することによ
り、入力面と表示面を一体化した超音波応用タブレツト
が実現できる。なお書込み板３の各層媒体の音速（縦波
伝播速度）の異なる透明材料としては第３図（ａ）に示
す以外にも多くのものがあり、各種の組合せが可能であ
る。つぎに当然ながら各層媒体に不透明材料を用いても
よく、音速の異なる不透明材料も多くあるから、それら
の各種の組合せが可能である。
層媒体３ｃをガラスとし、入力層媒体３ｃをエチレンビ
ニルアセテートの接着層として容易に構成でき、かつ各
層媒体を透明材料としているため、第１図に示すように
本書込み板３を用いた書込み装置２の真下に液晶表示装
置やＣＲＴ等の表示装置９の表示面を接合することによ
り、入力面と表示面を一体化した超音波応用タブレツト
が実現できる。なお書込み板３の各層媒体の音速（縦波
伝播速度）の異なる透明材料としては第３図（ａ）に示
す以外にも多くのものがあり、各種の組合せが可能であ
る。つぎに当然ながら各層媒体に不透明材料を用いても
よく、音速の異なる不透明材料も多くあるから、それら
の各種の組合せが可能である。
第４図（ａ），（ｂ）は第２図の書込み板３の他の実施
例に使用する各層媒体の材料構成と、そのシミユレーシ
ヨンによる解析結果を示す説明図である。第４図（ａ）
において、書込み板３を構成する伝播層媒体３ａは音速
のより速い材料のガラスとし、中間層媒体３ｂは音速の
より遅い材料のエチレンビニルアセテートの接着層と
し、入力層媒体３ｃは音速が中間層媒体３ｂより速くて
伝播層媒体３ａよりも遅い材料のポリカーボネートを使
用している。第４図において、第４図（ａ）の各層媒体
の材料構成による複合化多層構造の書込み板３のシミユ
レーシヨン解析結果では、各層媒体の材料の音速が中間
層媒体３ｂ，入力層媒体３ｃ，伝播層媒体３ａの順に速
くなつているため、図中の矢印で超音波の位相を示すよ
うに伝播層媒体３ａ内で超音波の伝播が最も速くなる結
果、伝播層媒体３ａよりも超音波の伝播の遅い中間層媒
体３ｂおよび入力層媒体３ｃ内の超音波が伝播層媒体３
ａ内を伝播する超音波の先頭部分に干渉して影響を及ぼ
すことがない。したがつて本実施例によれば、伝播層媒
体３ａの側に取り付けられた受波子４ａ〜４ｄの第１到
着波の検出波形はさらに安定したものとなり、より高精
度の位置標定が可能となる。また中間層媒体３ｂとして
特に横波の減衰が大きい粘弾性質の材料たとえばゴムシ
ート等を用いるか、さらには横波をほとんど通さない液
体材料を用いた書込み板３の実施例ではさらに本発明に
よる複合化多層構造の効果が大きくなる。
例に使用する各層媒体の材料構成と、そのシミユレーシ
ヨンによる解析結果を示す説明図である。第４図（ａ）
において、書込み板３を構成する伝播層媒体３ａは音速
のより速い材料のガラスとし、中間層媒体３ｂは音速の
より遅い材料のエチレンビニルアセテートの接着層と
し、入力層媒体３ｃは音速が中間層媒体３ｂより速くて
伝播層媒体３ａよりも遅い材料のポリカーボネートを使
用している。第４図において、第４図（ａ）の各層媒体
の材料構成による複合化多層構造の書込み板３のシミユ
レーシヨン解析結果では、各層媒体の材料の音速が中間
層媒体３ｂ，入力層媒体３ｃ，伝播層媒体３ａの順に速
くなつているため、図中の矢印で超音波の位相を示すよ
うに伝播層媒体３ａ内で超音波の伝播が最も速くなる結
果、伝播層媒体３ａよりも超音波の伝播の遅い中間層媒
体３ｂおよび入力層媒体３ｃ内の超音波が伝播層媒体３
ａ内を伝播する超音波の先頭部分に干渉して影響を及ぼ
すことがない。したがつて本実施例によれば、伝播層媒
体３ａの側に取り付けられた受波子４ａ〜４ｄの第１到
着波の検出波形はさらに安定したものとなり、より高精
度の位置標定が可能となる。また中間層媒体３ｂとして
特に横波の減衰が大きい粘弾性質の材料たとえばゴムシ
ート等を用いるか、さらには横波をほとんど通さない液
体材料を用いた書込み板３の実施例ではさらに本発明に
よる複合化多層構造の効果が大きくなる。
第５図は第１図（第２図）の書込み板３（書込み装置
２）のさらに他の実施例の各層媒体の材料構成を示す断
面図である。第５図において、書込み板３を構成する伝
播層媒体３ａと入力層媒体３ｃの間の中間層媒体３ｂと
して超音波の横波をほとんど通さない液体材料を用い、
その周囲を封止材１０により密封している。本実施例に
よれば本発明による書込み板３の複合化多層構造の効果
がさらに大きくなる。また本実施例において入力層媒体
３ｃを透明材料としたうえ、中間層媒体３ｂの液体材料
として液晶を用いることにし、この液晶に表示を行なう
ようにすることも可能である。この場合には入力ペン１
のペン先１ｂの入射位置と表示位置が極めて近接したも
のとなるため、視差の少ない入力・表示一体型の超音波
応用タブレツトが実現可能である。
２）のさらに他の実施例の各層媒体の材料構成を示す断
面図である。第５図において、書込み板３を構成する伝
播層媒体３ａと入力層媒体３ｃの間の中間層媒体３ｂと
して超音波の横波をほとんど通さない液体材料を用い、
その周囲を封止材１０により密封している。本実施例に
よれば本発明による書込み板３の複合化多層構造の効果
がさらに大きくなる。また本実施例において入力層媒体
３ｃを透明材料としたうえ、中間層媒体３ｂの液体材料
として液晶を用いることにし、この液晶に表示を行なう
ようにすることも可能である。この場合には入力ペン１
のペン先１ｂの入射位置と表示位置が極めて近接したも
のとなるため、視差の少ない入力・表示一体型の超音波
応用タブレツトが実現可能である。
なお上記の各実施例において、書込み板３の入力層媒体
３ｃの上に極薄の表面シートを設けた３層以上の複合化
多層構造とし、上記表面シートを入力ペン１がすべりに
くくなるような摩擦物の混入したものとすることも可能
であり、また表面シートを入力層媒体３ｃの表面保護層
として役立てるようにしてもよい。さらに上記実施例に
おいて、中間層媒体３ｂを接着層としたのを接着性のな
い材料構成としてもよい。
３ｃの上に極薄の表面シートを設けた３層以上の複合化
多層構造とし、上記表面シートを入力ペン１がすべりに
くくなるような摩擦物の混入したものとすることも可能
であり、また表面シートを入力層媒体３ｃの表面保護層
として役立てるようにしてもよい。さらに上記実施例に
おいて、中間層媒体３ｂを接着層としたのを接着性のな
い材料構成としてもよい。
本発明によれば、超音波応用タブレツトにおいて入力ペ
ンの傾斜により発生する検出波形の変化を低減できて特
に位相の反転を防止できるので高精度の位置標定が可能
となり、かつ特別な付加回路を用いて検出波形や位相反
転を補正する必要がないので簡単かつ安価に作成でき
る。
ンの傾斜により発生する検出波形の変化を低減できて特
に位相の反転を防止できるので高精度の位置標定が可能
となり、かつ特別な付加回路を用いて検出波形や位相反
転を補正する必要がないので簡単かつ安価に作成でき
る。
第１図は本発明による超音波応用タブレツトの一実施例
を示す全体構成図、第２図は同じく書込み装置の基本構
成図、第３図（ａ），（ｂ）は同じく書込み板の一実施
例の材料構成と、シユミレーシヨ結果の説明図、第４図
（ａ），（ｂ）は同じく書込み板の他の実施例の材料構
成と、シミユレーシヨン結果の説明図、第５図は同じく
書込み板のさらに他の実施例の材料構成の断面図、第６
図（ａ）〜（ｄ）は従来の書込み装置の各入力ペンの傾
斜と検出波形の説明図、第７図（ａ），（ｂ）は同じく
各入力ペンの垂直と、傾斜した場合のシミユレーシヨン
結果の説明図である。 １……入力ペン、２……書込み装置、３……書込み板、
３ａ……伝播層媒体、３ｂ……中間層媒体、３ｃ……入
力層媒体、４ａ〜４ｄ……受波子、５……パルス励振回
路、６……波形整形回路、７……時間計数回路、８……
座標演算回路、９……表示装置、１０……封止材。
を示す全体構成図、第２図は同じく書込み装置の基本構
成図、第３図（ａ），（ｂ）は同じく書込み板の一実施
例の材料構成と、シユミレーシヨ結果の説明図、第４図
（ａ），（ｂ）は同じく書込み板の他の実施例の材料構
成と、シミユレーシヨン結果の説明図、第５図は同じく
書込み板のさらに他の実施例の材料構成の断面図、第６
図（ａ）〜（ｄ）は従来の書込み装置の各入力ペンの傾
斜と検出波形の説明図、第７図（ａ），（ｂ）は同じく
各入力ペンの垂直と、傾斜した場合のシミユレーシヨン
結果の説明図である。 １……入力ペン、２……書込み装置、３……書込み板、
３ａ……伝播層媒体、３ｂ……中間層媒体、３ｃ……入
力層媒体、４ａ〜４ｄ……受波子、５……パルス励振回
路、６……波形整形回路、７……時間計数回路、８……
座標演算回路、９……表示装置、１０……封止材。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 猪瀬 茂 栃木県下都賀郡大平町富岡800番地 株式 会社日立製作所栃木工場内 (72)発明者 埋橋 英夫 栃木県下都賀郡大平町富岡800番地 株式 会社日立製作所栃木工場内 (56)参考文献 特開 昭60−230230（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−132228（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−281324（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−168031（ＪＰ，Ａ)
Claims (5)
- 【請求項１】超音波送波子を内蔵した入力ペンが書込み
板に接触され、該入力ペンから書込み板内に伝播した超
音波を、該書込み板の側部の複数箇所に取り付けられた
各超音波受波子で受信し、各超音波受波子の受信信号か
ら前記入力ペンの前記書込み板表面上における接触位置
を求める超音波応用タブレットにおいて、前記書込み板
が、前記入力ペンの接触する入力層媒体板と、前記各超
音波受波子が側部に取り付けられる超音波伝播層媒体板
と、前記入力層媒体板と前記超音波伝播層媒体板との間
に介在され両者より超音波伝播速度の遅い材質でなる中
間層媒体とを備える少なくとも３層構造を有し、前記各
超音波受波子は、入力ペンから入力層媒体板に入力され
中間層媒体を通り超音波伝播層媒体を伝播してきた超音
波を受信する構成としたことを特徴とする超音波応用タ
ブレット。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項において、入力層媒
体板が、超音波伝播層媒体板の超音波伝播速度より遅い
材料でなることを特徴とする超音波応用タブレット。 - 【請求項３】特許請求の範囲第１項において、中間層媒
体が、横波の減衰が大きい粘弾性質材料でなることを特
徴とする超音波応用タブレット。 - 【請求項４】特許請求の範囲第１項において、中間層媒
体が、液体材料でなることを特徴とする超音波応用タブ
レット。 - 【請求項５】特許請求の範囲第４項において、中間層媒
体が、表示用に共用する液晶材料でなることを特徴とす
る超音波応用タブレット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61136207A JPH0668716B2 (ja) | 1986-06-13 | 1986-06-13 | 超音波応用タブレツト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61136207A JPH0668716B2 (ja) | 1986-06-13 | 1986-06-13 | 超音波応用タブレツト |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62293417A JPS62293417A (ja) | 1987-12-21 |
| JPH0668716B2 true JPH0668716B2 (ja) | 1994-08-31 |
Family
ID=15169822
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61136207A Expired - Lifetime JPH0668716B2 (ja) | 1986-06-13 | 1986-06-13 | 超音波応用タブレツト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0668716B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2654397B2 (ja) * | 1988-10-20 | 1997-09-17 | キヤノン株式会社 | 座標入力装置 |
| JP2654396B2 (ja) * | 1988-10-20 | 1997-09-17 | キヤノン株式会社 | 座標入力装置 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60132228A (ja) * | 1983-12-20 | 1985-07-15 | Seiko Epson Corp | 表示兼入力装置 |
| JPS60230230A (ja) * | 1984-04-27 | 1985-11-15 | Usac Electronics Ind Co Ltd | 入力装置 |
| JPS6198433A (ja) * | 1984-10-19 | 1986-05-16 | Hitachi Ltd | 弾性波を用いたタブレツト形座標入力装置 |
| JPS6139121A (ja) * | 1984-07-31 | 1986-02-25 | Nippon Mekatoronikusu Kk | 座標位置情報読取装置 |
| JPS6139122A (ja) * | 1984-07-31 | 1986-02-25 | Nippon Mekatoronikusu Kk | 座標位置情報読取装置 |
-
1986
- 1986-06-13 JP JP61136207A patent/JPH0668716B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62293417A (ja) | 1987-12-21 |
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