DE68925455T2

DE68925455T2 - Koordinaten-Eingabegerät

Info

Publication number: DE68925455T2
Application number: DE68925455T
Authority: DE
Inventors: Takeshi Kamono; Kiyoshi Kaneko; Katsuyuki Kobayashi; Shinnosuke Taniishi; Ryozo Yanagisawa; Yuichiro Yoshimura
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1988-10-20
Filing date: 1989-10-18
Publication date: 1996-06-27
Anticipated expiration: 2009-10-19
Also published as: DE68925455D1; EP0364983B1; EP0364983A2; ES2081824T3; EP0364983A3; US4980518A

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Koordinateneingabegerät, insbesondere ein Koordinateneingabegerät, bei dem die über einen Schwingungsstift eingegebene Schwingung von einer Vielzahl von auf einer Schwingungsausbreitungsplatte befestigten Aufnehmeren festgestellt wird, mit denen die Koordinaten des Schwingungsstifts auf der Schwingungsausbreitungsplatte erkannt werden.

Zum Stand der Technik

Es gibt bereits verschiedene Koordinateneingabegeräte, die einen Stift verwenden, ein Tableau und dgl. als Eingabemittel für handgeschriebene Zeichen, Figuren oder dgl. in ein Verarbeitungsgerät, wie einen Computer oder dgl.. In einem derartigen System werden Bilddaten mit eingegebenen Zeichen, Figuren oder dgl. auf einem Anzeigegerät, wie einer Katodenstrahlröhrenanzeige oder dgl. ausgegeben, oder auf ein Aufzeichnungsgerät, wie einen Drucker oder dgl..
Folgende verschiedene Arten von Systemen sind zur Feststellung der Koordinaten auf dem Tableau in derartigen Geräten bekannt.
1) Ein System, bei dem ein Widerstandsänderungswert eines Blattmaterials festgestellt wird, das Widerstandsfilmen gegenüberniegend angeordnet ist.
2) Ein System, bei dem eine elektromagnetische oder ekektrostatische Induktion leitfähiger Blätter oder dgl. festgestellt wird, die in Gegenüberstellung angeordnet sind.
3) Ein System, bei dem eine von einem Eingabestift ausgehende, sich auf dem Tableau ausbreitetende Ultraschallschwingung festgestellt wird.
Die herkömmlichen, zuvor genannten Geräte sind jedoch mit folgenden Nachteilen behaftet.
Im Falle des den Widerstandsfilm verwendenden Typs übt die Uniformität eines Widerstandsgliedes direkt einen Einfluß auf die Figureneingabegenauigkeit aus, so daß ein Widerstandsglied besonders hervorragender Uniformität erforderlich ist, wodurch die Kosten relativ ungünstig ausfallenen, wenn man auf die Genauigkeit und das Auflösungsvermögen in Wert legt. Da die Widerstandsfilme für die X- Koordinate und die Y- Koordinate erforderlich sind, gibt es auch den Nachteil, daß der Grad an Transparenz verschlechtert wird.
Andererseits wird bei dem die elektromagnetische Induktion verwendenden Typ das Blatt nicht transparent, da elektrische Drähte in Matrixform angeordnet sind. Ein derartiger Typ ist ungenau, wenn ein Blatt in Überlappung mit einem Original, einer Anzeige oder dgl. verwendet wird.
Bei den herkömmlichen, die Ultraschallschwingung verwendenden Koordinateneingabegeräten wird ein System benutzt, bei dem eine Verzögerungszeit, die von der Erzeugung der Schwingung durch einen Eingabestift, Ausbreiten im Schwingungssausbreitungstableau bis zum Erreichen eines Wandlerelements gemessen wird. Wenn in einem derartigen System die Oberflächenwelle genutzt wird, gibt es den Nachteil, daß bei Auflegen einer Hand auf das Schwingungssausbreitungstableau oder Plazieren eines Gegenstandes auf diesem beim Eingegeben der Koordinaten durch einen Eingabestift, oder in dem Falle, daß auf der Oberfläche der Schwingungssausbreitungstableau ein Kratzer oder dgl. existiert, die Oberflächenwelle einen derartigen Abschnitt nicht durchläuft und die Aufnehmeren nicht erreicht, so daß die Koordinaten nicht festgestellt werden können.
Die EP- A- 0 284 072 offenbart ein Gerät nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Die Anzeige ist unterhalb der Schwingungssausbreitungstableau angeordnet, und das reflexionsverhindernde Glied befindet sich an der Peripherie des Tableaus. Es ist keine zusätzliche Stützplatte mit Niedriggeschwindikeits- Schwingungssausbreitung vorgesehen.
Die EP- A- 0 169 538 offenbart ein Koordinateneingabegerät, das eine Niedriggeschwindigkeits Oberflächenbeschichtung aufweist, um die vom Schwingungsanregungsmittel hervorgerufenen Oberflächenwellen zu bedämpfen.
Das Problem der Koordinatenermittlung im Falle der Plattenwelle, die sich in einer dünnen Platte ausbreitet, ist nicht so typisch wie in dem Falle der Oberflächenwelle. Selbst wenn eine Hand auf das Ausbreitungsmedium gelegt wird, kann die Schwingung einen solchen Abschnitt mit nur leichter Bedämpfung passieren. Ein nach diesem die Plattenwelle nutzenden System aufgebautes Koordinateneingabegerät kann die Koordinaten vrglichen mit dem die Oberflächenwelle nutzenden System stabiler feststellen.
Die Plattenwelle ist eine Welle, die sich in einer endlichen Dicke ausbreitet und die auch als ram- Welle bezeichnet wird. In Bezug auf den Aufbau, die Größe oder das Aussehen des Gerätes und in Bezug auf die Eingangsschwingungsenergie (die den Strombedarf bestimmt) und dgl. wird in dem Falle, daß das Material der Schwingungsausbreitungsplatte beispielsweise Aluminium ist, deren Dicke auf einen Wert innerhalb eines Bereichs vom Nullpunkt an auf einige wenige mm bis etwa 2 bis 3 mm eingerichtet. Wenn folglich das Koordinateneingabegerät in seiner Größe wächst, vergrößert sich auch die Schwingungsausbreitungsplatte. Wenn beispielsweise die Koordinaten oder dgl. eingegeben werden, wird die Eingabeoberfläche stark deformiert, und nicht nur die betriebsmäßigen Verschlechterungen, sondern auch die mechanische Beanspruchung gestattet keine lange Gebrauchszeit.
Andererseits tritt im Falle der elastischen Plattenwelle nicht nur im Oberflächenabschnitt des Tableaus die Schwingung auf, sondern die ganze Platte selbst gerät ebenfalls in Schwingungen, so daß die rückwärtige Oberfläche ebenfalls mit der Anregungsoberfläche des Tableaus schwingt.
Wenn das Glied zur Stützung des Tableaus zur Ausbreitung der elastischen Plattenwelle aus einem Material besteht, wie einem Harz oder dgl., welches die Ultraschallwelle teilweise absorbiert, wird folglich die Schwingung weitgehend bedämpft. Auf diese Weise kann die Schwingung vom Schwingungsaufnehmer nicht stabil aufgenommen werden, und die Koordinaten können nicht mit großer Genauigkeit bestimmt werden. Da des weiteren die effektive Schwingungsausbreitungsentfernung ebenfalls unter den gleichen Schwingungsanregungsbedingungen abnimmt, kommt es zu dem Problem, daß die Größe der Eingabeoberfläche eingeschränkt wird.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Eine erste Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Koordinateneingabegerät zu schaffen, bei dem die Schwingungsausbreitungsgeschwindigkeit in einem Stützglied, welches indirekt einen Oberflächenkontakt mit einer Schwingungsausbreitungsplatte aufweist und welches die Schwingungsausbreitungsplatte stützt, langsamer ausgelegt wird als die Schwingungsausbreitungsgeschwindigkeit der Schwingungsausbreitungsplatte, wodurch verhindert wird, daß die Komponente der sich zu den Schwingungsaufnehmer ausbreitenden Schwingungswelle von einer Interferenz der sich in dem Stützglied ausbreiteenden Schwingung beeinflußt wird, und da die Schwingungsausbreitungsplatte von dem Stützglied gestützt wird, ist die Formfestigkeit der Anregungsoberfläche gewährleistet.
Die zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Koordinateneingabegerät zu schaffen, bei dem die akustische Impedanz des in dierektem Kontakt mit der Oberfläche mit einer Schwingungsausbreitungsplatte stehenden und die Schwingungsausbreitungsplatte stützenden Stützgliedes sich von derjenigen der Schwingungsausbreitungsplatte unterscheidet, und bei dem dass Schwingungsdämpfungsverhältniss des Stützgliedes auf einen größeren Wert als den der Schwingungsausbreitungsplatte vorggegeben wird, wobei ein einfallender Betrag der Schwingungsenergie, die sich auf der Schwingungsausbreitungsplatte in das Stützglied ausbreitet, soweit wie möglich unterdrückt werden kann, und selbst wenn die Schwingungsenergie, die in das Stützglied eintritt, präsent ist, diese sofort bedämpft werden kann; und da die Schwingungsausbreitungsplatte von dem Stützglied gestützt ist, wird die Formfestigkeit der Anregungsoberfläche sichergestellt.
Die dritte Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Koordinateneingabegerät zu schaffen, bei dem die Kontaktfläche des Stützgliedes mit der Schwingungsausbreitungsplatte wesentlich verkleinert werden kann, und der von dem Stützglied auf die Schwingungsausbreitungsplatte ausgeübte Einfluß bezüglich der Schwingungsausbreitung kann herabgesetzt werden.
Die obigen Aufgaben werden durch das Koordinateneingabegerät gelöst, wie es in den anliegenden Ansprüchen angegeben ist.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Fig. 1 ist ein erläuterndes Diagramm, das den Aufbau eines Koordinateneingabegerätes zeigt, das die vorliegende Erfindung anwendet;
Fig. 2A ist ein erläuterndes Diagramm, das den Aufbau einer Schwingungsausbreitungsplatte und eines Stützgliedes in dem Koordinateneingabegerät nach der Erfindung zeigt;
Fig. 2B ist ein teilweise vergrößertes Diagramm von Fig. 2A;
Figuren 2C und 2D sind Querschnittsansichten, die verschiedene Stützaufbauten der Ausbreitungsplatten- Stützglieder zeigen;
Fig. 3 ist ein erläuterndes Diagramm zur Beschreibung der Arbeitsweise des Stützaufbaus der Schwingungsausbreitungsplatte;
Fig. 4 ist ein Blockschaltbild, das den Aufbau einer in Fig. 1 enthaltenen Betriebssteuerung zeigt;
Fig. 5 ist ein Kurvenformdiagramm, das Feststellkurvenformen zur Erläuterung der Messung der Entfernung zwischen einem Schwingungsstift und Schwingungsaufnehmer zeigt;
Fig. 6 ist ein Blockschaltbild, das den Aufbau einer Kurvenform- Feststellschaltung in Fig. 1 zeigt;
Fig. 7 ist ein erläuterndes Diagramm, das eine Anordnung der Schwingungsaufnehmer zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Nachfolgend wird die Erfindung nun auf der Grundlage eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels detailliert beschrieben.
Fig. 1 zeigt einen Gesamtaufbau eines Koordinateneingabegerätes dieser Erfindung. In dem Gerät von Fig. 1 werden Koordinaten mit einem Schwingungsstift 3 auf einem eine Schwingungsausbreitungsplatte 8 aufweisendes Eingabetableau eingegeben.
Gemäß dem Diagramm breitet sich die mit dem Schwingungsstift 3 eingegebene Schwingung durch die Schwingungsausbreitungsplatte 8 zu drei Schwingungsaufnehmern 6 aus, die an drei Eckpunkten der Platte 8 befestigt sind. In diesem Ausführungsbeispiel werden die Ausbreitungszeiten der Ultraschallschwingungen gemessen, die von dem Schwingungsstift 3 zu den Schwingungsaufnehmern 6 durch die Schwingungsausbreitungsplatte 8 laufen, wodurch die Koordinaten des Schwingungsstifts 3 auf der Schwingungsausbreitungsplatte 8 festgestellt werden.
Der Schwingungsstift 3 zur Ausbreitung der Ultraschallschwingung durch die Schwingungsausbreitungsplatte 8 enthält einen Schwinger 4, wie ein Piezo- Element oder dgl.. Die von dem Schwinger 4 erzeugte Ultraschallschwingung wird durch einen Hornabschnitt 5 auf die Schwingungsausbreitungsplatte geführt, der einen spitzkantigen Abschnitt aufweist.
Der in dem Schwingungsstift 3 untergebrachte Schwinger 4 wird von einer Schwingungstreiberschaltung 2 angesteuert. Ein Ansteuersignal des Schwingers 4 wird als ein niederpegeliges Impulssignal von einer Betriebssteuerung 1 in Fig. 1 geliefert und mit einem vorbestimmten Verstärkungsfaktor von dem Schwingungstreiber 2 verstärkt, der eine niedrige Impedanz ansteuern kann. Danach wird das verstärkte Ansteuersignal auf den Schwinger 4 gegeben. Das elektrische Ansteuersignal wird von dem Schwinger 4 in die mechanische Ultraschallschwingung umgesetzt und über das Hornteil 5 auf die Schwingungsausbreitungsplatte 8 übertragen.
Die Schwingungsfrequenz des Schwingers 4 ist auf einen solchen Wert gesetzt, daß in der Schwingungsausbreitungsplatte eine Plattenwelle erzeugt werden kann. Die Angesteuerung des Schwingers 4 erfolgt mit einer derart ausgewählten Schwingungsart so, daß der Schwinger 4 hauptsächlich in vertikaler Richtung des Diagramms zu der Platte 8 schwingt. Durch Einstellen der Schwingungsfrequenz für den Schwinger 4 auf dessen Resonanzfrequenz kann die elektrische Schwingung in effektiverer Weise gewandelt werden.
Die elastische Welle, die sich auf der Platte 8 ausbreitet, ist die zuvor erwähnte Plattenwelle, und diese hat im Gegensatz zu einer Oberflächenwelle den Vorteil, daß sie kaum durch Kratzen auf der Oberfläche der Platte 8, durch ein Hindernis oder dgl. beeinflußt werden kann.
Fig. 2A zeigt einen Stützaufbau von Komponenten um die Schwingungsausbreitungsplatte des Koordinateneingabegerätes nach der Erfindung. In Fig. 2A dient die Schwingungsausbreitungsplatte 8 als ein Eingabetableau mit einer Metallplatte aus Aluminium oder dgl.. Für die Stärke der Platte 8 wird auf einen Wert von einigen wenigen mm gewählt, um die Plattenwelle mit einer geringen Anregungsenergie (elektrischer Stromverbrauch des Schwingers) in effizienter Weise zu übertragen. Bezugszeichen 7 bedeutet ein reflexionsverhinderndes Glied zur Verhinderung, daß die von dem Schwingungsstift 3 angeregte Schwingung an den Endflächen der Schwingungsausbreitungsplatte 8 reflektiert wird und sich mit den Wellen überlagert, die direkt in die Schwingungsaufnehmer gelangen. Bezugszeichen 31 bedeutet eine obere Einfassung des Eingabetableaus zur Positionierung der Schwingsungsausbreitungsplatte 8 auf den zur Koordinateneingabe wirksamen Bereich auf der Außenseite des reflexionsverhindernden Materials 7, wodurch die Platte 8 durch Schrauben 32 mit dem Stützglied 30 verbunden wird. Das Stützglied 30 steift die dünne Schwingungsausbreitungsplatte 8 aus und gewährleistet die Formfestigkeit der Eingabeoberfläche.
Die Schwingungsaufnehmer 6 sind an der Rückseite der Schwingungsausbreitungsplatte 8 der Innenseite der oberen Umfassung 31 des peripheren Abschnitts der Platte 8 zugeordnet, angebracht. Die von dem Schwingungsstift 3 angeregte Schwingung wird von den Schwingungsaufnehmern 6 festgestellt.

< 1. Ausführungsbeispiel >

In diesem Ausführungsbeispiel wird ein Material (Plastik oder dgl.) einer Stärke usw. des Stützgliedes 30 so ausgewählt, daß die Schwingungsausbreitungsgeschwindigkeit des Stützgliedes 30 geringer ist als die der Schwingungsausbreitungsplatte 8. Der Grund hierfür wird nachstehend beschrieben.
Fia. 3 ist ein schematisches Diagramm, das die Schwingung zeigt, die sich in der Schwingungsausbreitungsplatte und in dem Stützglied 30 ausbreitet. Es wird nun angenommen, daß die Schwingung von dem Schwingungsstift auf der Schwingungsausbreitungsplatte 8 am Punkt A angeregt wird. Der Schwingunszustand an Punkt A ist zu dieser Zeit in Fig. 3 durch Bezugszeichen 2A angedeutet, in der die Achse der Abszisse eine Zeitbasis darstellt. Wenn die Schwingung durch das Stützglied 30 läuft, wird eine durch Bezugszeichen 2B angedeutete Schwingung verursacht. Es wird angenommen, daß die Frontseite der auf der Schwingungsausbreitungsplatte 8 angeregten Schwingung nach Ablauf einer gewissen Zeit den Punkt C erreicht hat, wobei die Schwingungsform der Schwingung derjenigen mit dem Bezugszeichen 2C in Fig 3 ähnelt.
Wenn die Geschwindigkeit der sich in dem Stützglied 30 ausbreitenden Welle abweichend von diesem Ausführungsbeispiel höher als die Geschwindigkeit der sich in der Schwingungsausbreitungsplatte 8 ausbreitenden Welle ist, läuft die Welle zur Stelle des Punktes D voran, und ihre Kurvenform nimmt die unter Bezugszeichen 2D dargestellte an. Wenn im Gegensatz dazu die Geschwindigkeit der sich in dem Stützglied 30 ausbreitenden Welle niedriger ist als die der Platte 8, nimmt die Wellenform die unter Bezugszeichen 2E dargestellte an. Die sich in dem Stützglied 30 ausbreitenden Wellen üben untereinander einen Einfluß auf der Schwingungsausbreitungsplatte 8 aus. Wenn ein durch Bezugszeichen 2D angedeutetes Phänomen auftritt, beeinflussen jene Wellen die sich direkt durch die Schwingungsausbreitungsplatte 8 ausbreitende Welle 2C.
In dem unter dem Bezugszeichen 2D dargestellten Zustand wird der Ausgangspegel der vom an der Schwingungsausbreitungsplatte befestigten Schwingungsaufnehmer 6 festgestellten Signalkurvenform klein. Die Welle, die durch das Stützglied 30 bis zu einer bestimmten Stelle und von dieser Stelle an durch die Schwingungsausbreitungsplatte 8 gelaufen ist, wird jedoch zuerst festgestellt, und die Welle, die sich lediglich in der Schwingungsausbreitungsplatte 8 ausbreitet, wird danach festgestellt. Das heißt, wenn die Schwingungsausbreitungsgeschwindigkeit in dem Stützglied 30 höher ist als in der Schwingungsausbreitungsplatte 8, überlagern sich die Wellen, die durch die Schwingungsausbreitungsplatte 8 laufen, mit denen, die sich durch das Stützglied 30 bewegen, und verursachen die deformierte Schwingungskurvenform auf der Schwingungsausbreitungsplatte 8, die von den Schwingungsaufnehmern 6 festzustellen ist, und bewirken, daß die Genauigkeit des Koordinateneingabegerätes selbst verschlechtert wird.
Wenn im Gegensatz dazu die Schwingungsausbreitungsgeschwindigkeit in dem Stützglied 30 kleiner als diejenige in der Schwingungsausbreitungsplatte 8 ist, wie im vorliegenden Ausführungsbeispiel, wird die die am Punkt C festgestellte Kurvenform nicht beeinflußt, selbst dann nicht, wenn das Stützglied 30 befestigt ist. Die Verzerrung des Signals, die von dem Schwingungsaufnehmer 6 festgestellt wird, kann verringert werden, und es kann eine genaue Zeitfeststellung der Schwingung erreicht werden. Folglich können auf der Grundlage der genauen Schwingungsausbreitungszeiten durch den Koordinatenfeststellvorgang die genauen Koordinatenwerte entnommen werden, wie nachstehend zu erläutern ist.
Obwohl zuvor das Phänomen für einen bestimmten Punkt auf der Schwingungsausbreitungsplatte 8 beschrieben worden ist, treten ständig Interferenzen der Kurvenformen auf, die sich in dem Stützglied 30 und der Schwingungsausbreitungsplatte 8 ausbreiten, wenn das Stützglied 30 und die Schwingungsausbreitungsplatte 8 in gleichartigem Kontakt zueinander stehen. Jedoch selbst in einem solchen Falle, daß die Geschwindigkeit der sich in dem Stützglied 30 ausbreitenden Welle niedriger als die in der Schwingungsausbreitungsplatte 8 ist, wird die festzustellende zugehörige Schwingungswelle 2C nicht beeinflußt, so daß die genaue Schwingungsfeststellkurvenform vom Schwingungsaufnehmer 6 erzeugt werden kann.
Für die Schwingungsausbreitungsplatte 8 kann ein durchsichtiges Material wie Glas verwendet werden. Für das Stützglied 30 kann ein durchsichtiges Material wie Acryl oder dgl. verwendet werden. Im Falle der Verwendung durchsichtiger Materialien für die Platte 8 und für das Stützglied 30 können diese in einer derartigen Anwendung benutzt werden, daß ein Original unter das Eingabetableau plaziert und gezogen wird, oder es ist möglich, eine derartige Konstruktion in Betracht zu ziehen, daß eine Anzeige unter dem Tableau vorgesehen wird, und ein Ort der Eingabe von dem Tableau angezeigt wird. Insbesondere im Falle der Anwendung der Anzeige kann durch Anzeigen eines handgeschriebenen Zeichens, einer Figur oder dgl. in gleicher Größe an der Eingabestelle gleichermaßen die gute Handhabbarkeit wie im Falle des Schreibens auf Papier erzielt werden. Andererseits ist die Verbindungsstruktur des Stützgliedes 30 mit der Schwingungsausbreitungsplatte 8 offensichtlich nicht auf das Verfahren der Schraubbefestigung beschränkt.

< 2. Ausführungsbeispiel >

In diesem Ausführungsbeispiel kommt das Stützglied 30 in Oberflächenkontakt mit der Schwingungsausbreitungsplatte 8, wodurch die Formfestigkeit der Platte 8 sichergestellt ist. Um andererseits zu verhindern, daß das Stützglied 30 einen nachteiligen Einfluß auf die Schwingungsausbreitung der Schwingungsausbreitungsplatte 8 ausübt, wird die akustische Impedanz des Stützgliedes 30 mit einem anderen Wert als die der Platte gewählt, wobei der Dämpfungsgrad der Schwingung in dem Stützglied 30 größer gewählt wird als in der Platte 8.
Zu diesem Zwecke besteht das Stützglied 30 beispielsweise aus ABS- Harz. Verglichen mit der Schwingungsausbreitungsplatte 8 gibt es wegen der spezifischen akustischen Impedanz x c ( : Dichte, c: Schallgeschwindigkeit) des Stützgliedes große Unterschiede, und es gibt die Besonderheit, daß selbst wenn beide Teile Kontakt zueinander haben, die auf die Schwingungsaubreitungsplatte 8 vom Schwingungsstift 3 übertragene Schwingungsenergie an der Grenzfläche zwischen dem Stutzglied 30 und der Platte 8 reflektiert und kaum durch das Stützglied 30 übertragen wird.
Andererseits wird ein nur geringer Betrag der auf das Stützglied 30 übertragenen Schwingungsenergie schneller absorbiert und aufgrund der Eigenschaften des Materials des Stützgliedes 30 in der Weise bedämpft, daß das Dämpfungsverhältnis größer als das der Schwingungsausbreitungsplatte 8 ist, so daß die Schwingungsenergie der sich auf der Schwingungsausbreitungsplatte 8 ausbreitenden Schwingung nicht nennenswert beeinflußt wird. Das heißt, die Schwingung auf der Platte 8 wird nicht gestört, und die nachstehend zu erläuternde Schwingungsfeststellgenauigkeit zur Beurteilung der Schwingungsfeststellungszeiten kann nicht beeinträchtigt werden. Die Koordinaten können mit hoher Genauigkeit eingegeben werden.
Durch Auswahl des Materials des Stützgliedes 30 mit der schon erwähnten Wirkung, daß sich die akustische Impedanz x c unterscheidet und das Dämpfungsverhältnis verglichen mit dem der Schwingungsausbreitungsplatte 8 größer eingestellt wird, selbst wenn die Platte 8 und das Stützglied 30 in Kontakt mit einander stehen, so daß das Prinzip des Koordinateneingabegerätes mit einem derartigen System nicht verlorengeht. Selbst wenn die Eingabeoberfläche vergrößert wird, kann andererseits die Deformation der Schwingungsausbreitungsplatte 8 minimiert werden, und dem Eingabetableau wird eine hinreichende Formfestigung vermittelt.
Nun sei angemerkt, daß die Schwingungsausbreitungsplatte 8 und das Stützglied 30 kaum miteinander in Kontakt stehen. Mit anderen Worten, wenn diesie von einem Mikrogesichtspunkt betrachtet werden, existiert eine Luftschicht (Gasschicht) zwischen den Kontaktoberflächen der Platte 8 und dem Stützglied 30 aufgrund der konkaven und konvexen Abschnitte, weil die Oberflächenrauhheit und die Kontaktoberfläche derselben akustisch diskontinuierlich sind. Wenn folglich beispielsweise ein Kleber zwischen diesen verwendet wird oder wenn eine Luftschicht zwischen diesen mit einer Flüssigkeitsschicht (beispielsweise Wasser, Fett oder dgl.) gefüllt wird, sind diese akustisch angepaßt. Folglich ist der Verlust der Schwingungsenergie, nämlich der Schwingungsenergie, die sich von der Schwingungsausbreitungsplatte 8 auf das Stützglied 30 ausbreitet, evtl. erhöht. Auf diese Weise ist es das beste, wenn sie in Kontaktbeziehung stehen. In Hinsicht auf die Kontaktabschnitte von der Platte 8 mit dem Stützglied 30 kann der Verlust der Schwingungsenergie unter Anwendung eines Mikrogesichtspunktes durch Bildung akustisch diskontinuierlicher Punkte mit Änderung deren akustischer Impedanz minimiert werden.
Für die Schwingungsausbreitungsplatte 8 kann ein durchsichtiges Material wie Glas verwendet werden. Für das Stützglied 30 kann ein transparentes Material wie Acryl oder dgl. verwendet werden. Im Falle der Verwendung transparenter Materialien für die Platte 8 und das Stützglied 30 können diese in einer derartigen Anwendung benutzt werden, daß ein Original unter das Eingabetableau plaziert und gezogen wird, oder es ist möglich, eine solche Konstruktion in Betracht zu ziehen, bei der eine Anzeige unter dem Tableau eingerichtet wird, und ein Ort, der von dem Tableau eingegeben wird, wird angezeigt. Im Falle der Verwendung der Anzeige, insbesondere bei Anzeige eines handgeschriebenen Zeichens, einer Figur oder dgl. an der Eingabestelle in gleicher Größe kann eine gute Handhabbarkeit erzielt werden, wie sie sich mit dem Schreiben auf Papier vergleichen läßt. Andererseits ist die Verbindungsstruktur des Stützgliedes 30 mit der Platte 8 offensichtlich nicht auf das Verfahren einer Schraubbefestigung beschränkt.
Andererseits kann zusätzlich zu der obigen Konstruktion in Betracht gezogen werden, die Schwingungsausbreitungsgeschwindigkeit in dem Stützglied 30 durch genaue Auswahl des Materials und der Form des Stützgliedes niedriger auszulegen als die Schwingungsausbreitungsgeschwindigkeit in der Platte 8. Wenn die Schwingungsausbreitungsgeschwindigkeit des Stützgliedes 30 niedriger ist als diejenige der Platte 8, besteht die Möglichkeit, die Schwingung, die sich in dem Stützglied 30 ausbreitet und mit der Schwingung in der Schwingungsausbreitungsplatte 8 interferiert, weiter zu verringern.

< Drittes Ausführungsbeispiel >

Obwohl in diesem Ausführungsbeispiel das Stützglied 30 die Schwingungsausbreitungsplatte 8 an der Oberfläche stützt, werden feine konkave und konvexe Abschnitte auf der Stützfläche 30t des Stützgliedes 30 zur Platte 8 gebildet, wenn man dieses, wie in Fig. 2B dargestellt, von einem Mikrogesichtspunkt aus betrachtet. Deren Oberflächenrauhtiefe wird auf einen höheren Wert als 6,3 S eingestellt (S bedeutet eine Einheit der japanischen Industrienorm B 0601). Auf diese Weise ist die Schwingungsausbreitungsplatte nicht eng mit dem Stützglied 30 verbunden. Die Schwingung in der Schwingungsausbreitungsplatte 8 wird nicht vom Stützglied 30 absorbiert. Es wird verhindert, daß der Betrieb eines Schwingungskuvenform- Feststellsystems, welches nachstehend zu erläutern ist, aufgrund der Bedämpfung unstabil wird. Selbst wenn insbesondere das Material des Stützgliedes 30 ein allgemein ultraschallabsorbierendes Material, wie ein Harz oder dgl. ist, oder wenn die akustische Impedanz des Stützgliedes 30 nahe der akustischen Impedanz der Schwingungsausbreitungsplatte 8 liegt oder selbst wenn die Materialien der Stützglieder 30 und der Platte aus gleichen Material bestehen, können auch dann die gleichen Vorteile erreicht werden.
Des weiteren wird verhindert, daß die Schwingungsausbreitungsentfernung durch die Absorbtion der Schwingung durch das Stützglied 30 verringert wird. Die Eingabeoberfläche kann leicht auf eine großen Fläche ausgedehnt werden.
Die Gründe, weswegen die Bedingung der Oberflächenrauhheit auf 6,3 S oder höher eingestellt werden, wird nun erläutert. TABELLE 1 (Einheit: µ) Stiftspitze Nr. (defekt) (gut) max Höhe der Erhebung max Tiefe der Senkung Stiftspitze Nr. (defekt) (gut) Wellenbreite der Oberfläche
Tabelle 1 zeigt die Resultate der Untersuchungen in Hinsicht auf die Beziehung zwischen den Schwingungsausbreitungskennlinien zwischen zwei Schwingungsausbreitungsmedien, die in einem Kontaktzustand zu der Oberflächenrauhheit des Schwingungsausbreitungsmediums stehen. In Tabelle 1 sind die Schwingungsausbreitungsmedien nicht die Platte und deren Stützglied, sondern die experimentellen Ergebnisse hinsichtlich der Schwingungsausbreitung zwischen dem Schwinger 4 des Schwingungsstiftes 3 und des Hornabschnitts 5 des Stifts dargestellt. Das gleiche Phänomen wie das im Falle der Schwingungsausbreitungsplatte und deren Stützglied tritt im in Tabelle 1 dargestellten Beispiel in Bezug auf den Punkt auf, daß zwei Glieder miteinander in Kontakt stehen und zwischen diesen eine Schwingungsweiterleitung erfolgt.
In diesem Beispiel haben zwei vorbereitete Schwingungsstifte defekte Schwingungsausgangskennlinien und zwei Schwingungsstifte haben eine intakte Schwingungsausgangskennlinie. Gemessen wurden die Kennlinien der Oberflächen des Hornabschnitts 5 und der Stiftspitzen jener Schwingungsstifte, d. h., das Maximum der Höhe der Erhebungen, das Maximum der Tiefe der Täler und die Meßwerte Rx, Rz und Ra.
Die Meßwerte Rx, Rz und Ra werden folgendermaßen definiert.
Rx: Ein Abschnitt lediglich einer Bezugslänge wird aus einer Querschnittskurve ausgelesen, und der ausgelesene Abschnitt wird durch zwei durchgehende Linien eingeschlossen, die parallel mit einer Mittellinie des ausgelesenen Abschnitts verlaufen, und das Intervall zwischen den beiden durchgehenden Linien wird in Richtung einer vertikalen Verstärkung der Querschnittskurve gemessen (JIS {Japanese Industrial Standard} B 0601).
Rz: Ein Abschnitt lediglich einer Bezugslänge wird aus einer Querschnittskurve ausgelesen, eine gerade Linie, die durch den Scheitelpunkt der dritten Erhebung von der höchsten geraden Linie verläuft, wird unter den geraden Linien ausgewählt, die parallel mit der Mittellinie des ausgelesenen Abschnitts verlaufen; und eine durchgehende Linie, die durch den Tiefpunkt des dritten Tales von der niedrigsten geraden Linie verläuft, wird unter jenen durchgehenden Linien ausgewählt, und das Intervall zwischen den ausgewählten beiden Linien wird in Richtung vertikaler Steigung der Querschnittskurve gemessen.
Ra: Ein Abschnitt einer Meßlänge l wird aus einer Rauhheitskurve in Richtung deren Mittellinie ausgelesen, die Mittellinie des ausgelesenen Abschnitts wird auf eine X- Achse aufgetragen, wobei die Richtung der vertikalen Steigung auf eine y- Achse gesetzt wird, und die Rauhheitskurve wird durch y = f(x) ausgedrückt. In diesem Falle kann der Wert durch die nachstehende Gleichung von Ra ausgedrückt werden.
Andererseits bezeichnet der Schwingungsstift mit defekter Ausgangskennlinie einen solchen Stift, bei dem eine Schwingung zu einem vorbestimmten Punkt auf die Schwingungsausbreitungsplatte gegeben wird, wobei eine Feststellspannung eines bestimmten oder eines höheren Pegels von einem vorbestimmten Schwingungsaufnehmer nicht festgestellt werden kann.
Praktisch gesagt, im Falle des in diesem Versuch verwendeten Tableaus ist eine Ausgangsspannung des Schwingungssensors in einem Bereich innerhalb von 1,5 bis 1,6 V für die normale Dateneingabe erforderlich. Im Falle der beiden guten Schwingungsstifte Nr. 3 und 4. in Tabelle 1 werden die Ausgangsspannungen innerhalb eines derartigen Bereichs erzielt. Bei den beiden defekten Schwingungsstifte Nr. 1 und 2 jedoch wird nur die extrem niedrige Ausgangsspannung von etwa 0,8 bis 1,0 V erzielt, die etwa halb oder zwei Drittel so hoch wie jene der guten Stifte ist.
Es ist aus den Meßwerten der Druckkontaktoberflächen mit den Schwingern der Hörner an den Stiftspitzen der Schwingungsstifte in Tabelle 1 offensichtlich, daß die von den Schwingungsaufnehmern erzielte Signalintensität absinkt, wenn der Grad der konkaven und konvexen Abschnitte der Druckkontaktoberflächen groß wird. Der Anwender hat eine Anzahl von Messungen in Bezug auf die Schwingungsstifte ausgeführt (nicht dargestellt) und hat herausgefunden, daß die Effizienz der Schwingungsausbreitung plötzlich ab einer Oberflächenrauhheit von 6,3 S (JIS B 0601) einen Wendepunkt erfährt. Die Ansteuerbedingungen der Schwingungsstifte, die Druckkontaktbedingungen zwischen Schwinger und dem Horn und dgl. sind die gleichen wie bei all den anderen Stiften. Selbst wenn insbesondere die Druckkontaktbedingungen zwischen Schwinger und Horn verändert werden, ändert sich die Effizienz der Schwingungsausbreitung bemerkenswert von dem oberen Grenzwert als Wendepunkt in einer gleichen Weise wie oben.
Aus der vorstehenden Beschreibung geht ganz offensichtlich hervor, daß zwischen zwei in Kontakt stehenden Schwingungsausbreitungsmedien die Effizienz der Schwingungsausbreitung gut ist, wenn die Oberflächenrauhheit der Kontaktoberfläche auf einen Wert eingestellt wird, der unter 6,3 S liegt, und daß er schlecht ist, wenn dieser 6,3 S oder mehr beträgt, wodurch sich die Effizienz weitestgehend verschlechtert.
Wie schon erwähnt, wird durch Einstellung der Oberflächenrauhheit der Kontaktoberfläche des Stützgliedes 30 zur Schwingungsausbreitungsplatte 8 auf den obigen Wert oder einen höheren die Schwingungsausbreitungseffizienz zwischen diesen folglich reduziert, und die Absorbtion der Schwingung zur Seite des Stützgliedes 30 kann dann vermieden werden.
Einige geringfügige Abwandlungen werden nun in Hinsicht auf den Aufbau des Stützgliedes 30 gezeigt.
Es ist offentsichtlich, daß die Oberfläche des Stützgliedes 30 so aufgebaut sein kann, daß sie ein Muster von Riffeln, Rillen oder dgl. aufweist, wenn die Oberflächenrauhheit 6,3 S oder mehr beträgt.
Des weiteren zeigen die Figuren 2C und 2D Beispiele, bei denen die Schwingungsausbreitungsplatte 8 nicht von der ganzen Oberfläche des Stützgliedes 30 getragen wird.
Zunächst wird in Fig. 2C die Schwingungsausbreitungsplatte 8 aus einem transparenten Material hergestellt, eine Anzeige 81, wie eine Flüssigkristallanzeige oder dgl., wird unter der Platte 8 angeordnet, und das Stützglied 30 hat einen konkaven Abschnitt zum Einschließen der Anzeige 81. Gemäß einem derartigen Aufbau ist es ausreichend, daß die Oberflächenrauhheit des Konaktabschnittes des periferen Abschnitts des Stützgliedes 30 zur Schwingungsausbreitungsplatte 8 höher liegt als 6,3 S. Ein derartiger Aufbau erweist sich als effektiv, weil die Wahrscheinlichkeit, daß sich die Schwingung der Schwingungsausbreitungsplatte 8 auf das Stützglied 30 ausbreitet, geringer ist. In Fig. 2C ist die Anzeige 81 mit dem Stützglied 30 durch eine Klebung oder dgl. befestigt und steht nicht mit der Schwingungsausbreitungsplatte 8 in Konakt, so daß eine Anzeige 81 die Ausbreitung der Schwingungen auf der Schwingungsausbreitungsplatte 8 nicht beeinflußt. Jedoch im Falle, bei dem die Anzeige 81 auch als ein Stützglied 30 für die Schwingungsausbreitungsplatte 8 dient, wird die Konaktoberflächenrauhheit der Anzeige 81 zur Platte 8 auf einen Wert innerhalb eines Bereichs eingestellt, damit die Anzeigefunktion nicht durch die Oberflächenrauhheit des Stützgliedes 30 verlorengeht.
Andererseits zeigt Fig. 2D den Fall, bei dem die Schwingungsausbreitungsplatte 8 teilweise von konvexen Abschnitten 30a auf der oberen Oberfläche des Stützgliedes 30 getragen wird. Es kann in Betracht gezogen werden, daß die konvexen Abschnitte 30a in Fig. 2D einem Zustand entsprechen, bei dem die Oberfläche des Stützgliedes 30 in 2B extrem rauh verarbeitet wird. Der Einfluß auf die Schwingungsausbreitung in der Schwingungsausbreitungsplatte 8 durch das Stützglied 30 kann selbst durch eine rauhe Oberfläche der konvexen Abschnitte 30a reduziert werden. Jedoch kann eine größere Wirksamkeit erzielt werden, indem die Oberfläche des Kontaktabschnitts des Stützgliedes 30 zur schwingungsausbreitungsplatte 8 so bearbeitet wird, daß eine Oberflächenrauhheit von mehr als 6,3 S in einer gleichen Weise wie im Falle von Fig. 2C erzielt wird. Im Aufbau von Fig. 2D gibt es den Vorteil, daß die Steifigkeit der Eingabeoberfläche vergrößert werden kann, verglichen mit dem Aufbau von Fig. 2C, da die Schwingungsausbreitungsplatte 8 auch in ihrem Mittelabschnitt getragen wird.
Ein Aufbau des Schwingungsfeststellsystems und des Koordinatenbetriebssystems im Koordinateneingabegerät in den ersten und dritten Auführungsbeispielen wird nun nachstehend beschrieben.
Zurück zu Fig. 1, dort enthalten die an den Eckabschnitten der Schwingungsausbreitungsplatte 8 angebrachten Schwingungsaufnehmer 6 auch mechanisch/elektrische Wandlerelemente, wie ein Piezo- Element oder dgl.. Jedes abgegebene Signal der drei Schwingungsaufnehmer 6 wird einem Signalkurven- Feststellschaltung 9 zugeführt und in ein Feststellsignal umgesetzt, das von der Betiebssteuerung 1 verarbeitet werden kann, die in der Folgestufe vorgesehen ist. Die Betiebssteuerung 1 mißt die Schwingungslaufzeiten und stellt die Koordinatenposition des Schwingungsstifts 3 auf der Schwingungsausbreitungsplatte 8 fest.
Fig. 4 zeigt eine Anordnung der Betiebssteuerung 1 in Fig. 1. In diesem Falle zeigt dieses Diagramm den Aufbau eines Treibersystems des Schwingungsstifts 3 und ein Schwingungsfeststellsystem für die Schwingungsaufnehmer 6. Die Schwingungsfeststellung und die Rechenoperationen werden nun nachstehend beschrieben.
Ein Mikrocomputer 11 beinhaltet einen internen Zähler, einen ROM und einen RAM. Ein Treibersignalerzeuger 12 gibt Ansteuerimpulse einer vorbestimmten Frequenz an den Schwingungstreiber 2 in Fig. 1 und wird von dem Mikrocomputer 11 synchron mit der Schaltung zur Errechnung der Koordinaten deaktiviert.
Ein Zählwert eines Zählers 13 wird in einer Zwischenspeicherschaltung 14 von dem Mikrocomputer 11 zwischengespeichert.
Andererseits gibt der Signalkurven- Feststellschaltung 9 Zeitinformationen des Feststellsignals ab, um die Schwingungslaufzeit zur Feststellung der Koordinaten der Ausgangssignale der Schwingungsaufnehmer 6 zu messen, wie nachstehend zu erläutern ist. Diese Zeitinformation wird jeweils einem Signaleingabe- Baustein 15 zugeführt.
Das von dem Signalkurven- Feststellschaltung 9 eingegebene Zeitsignal wird in den Eingabebaustein 15 geleitet und in einem dem jeweiligen Schwingungsaufnehmer 6 zugeordneten Speicherbereich in der Zwischenspeicherschaltung 14 gespeichert. Das Ergebnis wird in den Mikrocomputer 11 übertragen.
Das heißt, die Schwingungslaufzeit stellt sich als ein Zwischenspeicherwert der Ausgangsdaten des Zählers 13 dar, und die Koordinaten werden durch den Wert der Schwingungslaufzeit errechnet.
Fig. 5 ist ein Diagramm zur Erläuterung der Feststellkurvenform, die der Signalkurven- Feststellschaltung 9 von Fig. 1 eingegeben wird, und des Messvorgangs der Schwingungslaufzeit auf der Grundlage der eingegebenen Feststellkurvenform. In Fig. 5 bedeutet Bezugszeichen 41 einen Ansteuer- Signalimpuls, der dem Schwingsstift 3 zugeführt wird. Die vom Stift 3 auf die Schwingungsausbreitungsplatte 8 übertragene Ultraschallschwingung mit einer derartigen Kurvenform wird von der Platte 8 weitergeleitet und von den Schwingungsaufnehmer 6 festgestellt.
Nachdem die Schwingung sich in der Platte 8 während einer Zeit tg ausgebreitet hat, entsprechend der Entfernung zwischen der Stelle der Schwingungseingabe bis zu einem jeden Schwingungsaufnehmer 6, erreicht die Schwingung den Schwingungsaufnehmer 6. In Fig. 4 bedeutet das Bezugszeichen 42 eine Signalkurvenform, die von dem Schwingungsaufnehmer 6 festgestellt wird. Da in diesem Ausführungsbeispiel die Dispersionsplattenwelle verwendet wird, ändert sich die Beziehung zwischen einer Hüllkurve 421 und einer Phase 422 der Feststellkurvenform gemäß der Wellenausbreitungsentfernung.
Nun nimmt eine Ausbreitungsgeschwindigkeit der Hüllkurve eine Gruppengeschwindigkeit Vg und eine Phasengeschwindigkeit Vp an. Die Entfernung zwischen dem Schwingungsstift 3 und dem Schwingungsaufnehmer 6 kann aus der Differenz zwischen der Gruppengeschwindigkeit und der Phasengeschwindigkeit ermittelt werden.
Betrachtet man zunächst nur die Hüllkurve 421, dann ist deren Geschwindigkeit Vg. Stellt man einen Punkt auf einer gewissen speziellen Kurvenform fest, beispielsweise die Spitze, wie sie mit 43 in Fig. 4 angedeutet ist, dann erhält man die Entfernung d zwischen dem Stift 3 und dem Aufnehmer 6 auf folgende Weise, wobei angenommen wird, daß eine Wellenlaufzeit von tg vorliegt.
d = Vg x tg ... (1)
wobei die Gruppenlaufzeit tg ist. Obwohl sich diese Gleichung auf einen der Schwingungsaufnehmer 6 bezieht, kann die Entfernung zwischen jedem der anderen beiden Schwingungsaufnehmer 6 und dem Schwingungsstift 3 ebenfalls durch die gleiche Gleichung gewonnen werden.
Zur Bestimmung des Koordinatenwertes mit höherer Genauigkeit wird der Vorgang des weiteren auf der Grundlage der Feststellung des Phasensignals ausgeführt. Wenn angenommen wird, daß das Zeitintervall bis zu einem besonderen Feststellpunkt auf der Phasenkurvenform 422 in Fig. 4 reicht, z. B. der Nulldurchgangspunkt des Spitzenpunktes der zeitlichen Abstimmung der Schwingung tp, dann kann die Entfernung zwischen dem Schwingungsaufnehmer und dem Schwingungsstift gewonnen werden durch
d = n x λp + Vp x tp ... (2) wobei λp eine Wellenlänge der elastische Welle und n eine ganze Zahl bedeuten.
Die ganze Zahl n wird wie folgt aus den obigen Gleichungen (1) und (2) dargestellt.
n = [(Vg x tg - Vp x tp) / λp + 1/N] ... (3)
wobei N eine reelle Zahl außer Null ist und ein numerischer Eigenwert verwendet wird. Wenn z. B. N = 2 und eine Fluktuation der Gruppenverzögerungszeit tg innerhalb eines Bereichs von ± 1/2 Wellenlänge liegt, kann man n ermitteln.
Durch Ersetzen des Wertes von n, der in der zuvor genannten Weise aus Gleichung (2) gewonnen wurde, kann die Entfernung zwischen dem Stift 3 und dem Aufnehmer 6 genau gemessen werden.
Um die beiden in Fig. 4 dargestellten Schwingungslaufzeiten tg und tp zu messen, kann die Signalkurven- Feststellschaltung 9 beispielsweise wie in Fig. 5 dargestellt aufgebaut sein.
In Fig. 6 wird das Ausgangssignal des Aufnehmers 6 von einem Vorverstärker 51 auf einen vorbestimmten Pegel verstärkt. Das verstärkte Signal wird an einen Hüllkurvenerkenner 52 abgegeben, und nur die Hüllkurve des Feststellsignals wird herausgesiebt. Die zeitliche Abstimmung der Spitze der herausgesiebten Hüllkurve wird von einem Hüllkurven- Spitzenerkenner 53 festgestellt. Ein Hüllkurven- Verzögerungszeit- Feststellsignal tg einer vorbestimmten Kurvenform wird aus dem Spitzenfeststellsignal von einem Signaldetektor 54 erzeugt, der aus einem monostabilen Multischwinger oder dgl. aufgebaut ist. Das Signal tg wird an die Betiebssteuerung 1 geliefert.
Ein Phasenverzögerungszeit- Feststellsignal tp wird von einem Signaldetektor 58 aus der zeitlichen Abstimmung des tg- Signals gebildet, und das Originalsignal wird von einem Verzögerungszeitangleicher 57 verzögert. Das Signal tp wird an die Betiebssteuerung 1 abgegeben.
Die obige Schaltung betrifft einen der Sensoren 6. Die gleiche Schaltung ist auch für jeden anderen Sensor 6 vorgesehen. Es wird davon angenommen, daß die Anzahl der Sensoren allgemein auf einen Wert h festgelegt ist, wobei die h Feststellsignale mit den Hüllkurven- Verzögerungszeiten tg1 bis tgh bzw. die h Feststellsignale der Phasenverzögerungszeiten tp1 bis tph an die Betiebssteuerung 1 ausgegeben werden.
Die Betiebssteuerung 1 in Fig. 1 empfängt die Signale tgl bis tgh und tpl bis tph aus dem Eingabebaustein 15. Der Zählwert des Zählers 13 wird in die Zwischenspeicherschaltung 14 unter Verwendung der zeitlichen Abstimmung eines jeden Signals als ein Triggersignal zwischengespeichert. Da der Zähler 13 synchron mit der Ansteuerung des Schwingungsstiftes startet, werden die Daten, die die Verzögerungszeiten der Hüllkurve bzw. die Phase repräsentieren, in der Zwischenspeicherschaltung 14 zwischengespeichert.
Wenn die drei Schwingungssensoren 6 an den Eckpositionen S&sub1; bis S&sub3; auf der Schwingungsausbreitungsplatte 8 angeordnet sind, wie in Fig. 7 dargestellt, können die Abstände d&sub1; bis d&sub3; der geraden Linien von der Position P des Schwingungsstiftes 3 zu den Positionen der Sensoren 6 durch die in Verbindung mit Fig. 5 beschriebenen Prozesse gewonnen werden. Des weiteren können die Koordinaten (x, y) der Position P des Stiftes 3 von der Betriebssteuerung 1 auf der Grundlage der Abstände d&sub1; bis d&sub3; aus dem Theorem der drei Quadrate folgendermaßen errechnet werden.
x = X/2 + (d&sub1; + d&sub2;) (d&sub1; - d&sub2;)/2X ... (4)
y = Y/2 + (d&sub1; + d&sub3;) (d&sub1; - d&sub3;)/2Y ... (5)
wobei X und Y Entfernungen entlang der X- und der Y- Achse zwischen den Sensoren 6 zu den Positionen S&sub2; und S&sub3; und dem Ursprung (Position S&sub1;) bedeuten.
Die Positionskoordinaten des Stiftes 3 können im Echtzeitbetrieb festgestellt werden.
Aus obigem geht offensichtlich hervor, daß gemäß der Erfindung in einem Koordinateneingabegerät, bei dem eine von einem Schwingungsstift eingegebene Schwingung von einer Vielzahl von mit der Schwingungsausbreitungsplatte verbundenen Aufnehmern festgestellt wird, und die Koordinaten des Schwingungsstifts auf der Schwingungsausbreitungsplatte festgestellt werden; es ist ein Stützglied vorgesehen, das direkt in Oberflächenkonakt mit der Schwingungsausbreitungsplatte steht und die Schwingungsausbreitungsplatte stützt; eine akustistische Impedanz des Stützgliedes unterscheidet sich von derjenigen der Schwingungsausbreitungsplatte, und ein Schwingungsdämpfungsverhältnis des Stützgliedes wird auf einen größeren Wert als den der Schwingungsausbreitungsplatte eingerichtet. Folglich gibt es hervorragende Vorteile, die darin bestehen, daß die sich zu dem Schwingungsaufnehmer ausbreitende Schwingungswellenkomponente nicht von Interferenzen der sich in dem Stützglied ausbreitenden Schwingung beeinflußt wird, wobei sich die Koordinaten auf der Grundlage der Schwingungsfeststellkurvenform ohne Verzerrung genau feststellen lassen und wobei die Formfestigkeit der Eingabeoberfläche und dgl. durch Unterstützung der Schwingungsausbreitungsplatte mit dem Stützglied sichergestellt ist.

Claims

1. Koordinatenseingabegerät, mit:

einem Schwingungserzeugungsmittel (3) zur Erzeugung einer Schwingung;

einem Schwingungsausbreitungsteil (8) zur Weiterleitung der von dem Schwingungserzeugungsmittel (3) erzeugten Schwingung, indem dem Schwingungserzeugungsmittel (3) der Kontakt mit dem Schwingungsausbreitungsteil (8) ermöglicht wird;

Schwingungsfeststellmitteln (6) zur Feststellung einer in das Schwingungsausbreitungsteil (8) eingeleiteten Schwingung;

Positionskoordinaten- Errechnungsmitteln (1) zur Errechnung der Koordinaten einer Position des mit dem Schwingungsausbreitungsteil (8) in Kontakt getretenen Schwingungserzeugungsmittels (3) auf der Grundlage eines Feststellsignals aus den Schwingungsfeststellmitteln (6);

einem an der Peripherie des Schwingungsausbreitungsteils (8) positionierten Reflexionverhinderungsmittel (7); und mit

einem Anzeigeteil (81) zu Anzeige der von den Positionskoordinaten- Errechnungsmitteln (1) errechneten Positionskoordinaten,

dadurch gekennzeichnet, daß

ein das Schwingungsausbreitungsteil (8) tragendes Stützglied (30) vorgesehen ist, dessen Schwingungsausbreitungsgeschwindigkeit niedriger als die des Schwingungsausbreitungsteils (8) ist.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein akustischer Impedanzwert des Stützgliedes (30) sich von demjenigen des Schwingungsausbreitungsteiles (8) unterscheidet.

3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Dämpfungsverhältnis der Schwingung des Stützgliedes (30) größer als dasjenige des Schwingungsausbreitungsteiles (8) ist.

4. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützglied (30) der dem Schwingungsausbreitungsteil (8) gegenüberstehenden Kontaktoberfläche einen Rauhheitsgrad von 6,3 S oder weniger aufweist, wobei S eine Einheit der japanischen Industrienorm B 0601 bezeichnet.

5. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Material des Schwingungsausbreitungsteiles (8) Metall ist und daß ein Material des Stützgliedes (30) zur Stützung des Schwingungsausbreitungsteiles (8) ein synthetisches Harz ist.

6. Gerät nach Anspruch 1, 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Material des Schwingungsausbreitungsteiles (8) durchsichtiges Glas ist und daß ein Material des Stützgliedes (30) zur Stützung des Schwingungsausbreitungsteiles (8) ein transparentes synthetisches Harz ist.

7. Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigemittel (81) zur Anzeige der Koordinaten der von dem Positionskoordinaten- Errechnungsmittel (1) errechneten Position unter dem Stützglied (30) vorgesehen sind.