JP3243004B2 - Coordinate input device - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は座標入力装置、特に振動
を入力してその振動伝達時間から指示点座標を検出する
座標入力装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a coordinate input device, and more particularly to a coordinate input device for inputting a vibration and detecting a coordinate of a designated point from a vibration transmission time.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来、振動ペンから入力された振動を振
動伝達板に設けられた複数のセンサにより検出し、各振
動センサまでの振動伝達時間を基に振動ペンの位置を検
出する座標検出装置、特に板波非対称波を用いる座標検
出装置に於ては、振動センサとして円柱形の縦方向振動
圧電素子を振動伝達板の表面に圧着して固定し用いてい
た。2. Description of the Related Art Conventionally, a coordinate detecting device for detecting a vibration input from a vibration pen by a plurality of sensors provided on a vibration transmission plate and detecting a position of the vibration pen based on a vibration transmission time to each vibration sensor. In particular, in a coordinate detection device using a plate wave asymmetric wave, a columnar longitudinal vibration piezoelectric element is used as a vibration sensor by pressing it against the surface of a vibration transmission plate and fixing it.

【０００３】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、振動セ
ンサとして上記の円柱形の縦方向振動圧電素子を用いた
場合、振動検出効率を上げるため縦方向振動圧電素子の
径に対して振動方向つまり軸方向の長さの比を大きくと
る必要があった。このため、振動方向の寸法を長くする
必要があり、更に、これを圧着するには押し付ける為の
部材が必要となり、座標入力装置全体の厚みが大きくな
るという欠点があった。However, in the case where the above-mentioned cylindrical vertical vibration piezoelectric element is used as the vibration sensor, the vibration direction, that is, the axial direction, is increased with respect to the diameter of the vertical vibration piezoelectric element in order to increase the vibration detection efficiency. It was necessary to increase the length ratio. For this reason, it is necessary to lengthen the dimension in the vibration direction, and furthermore, a member for pressing is required to press-fit this, and there is a disadvantage that the thickness of the entire coordinate input device becomes large.

【０００４】更に、センサの振動方向を長くする必要が
あるため、振動方向の長さによって共振周波数が決定さ
れる縦方向振動圧電素子に於いてはその周波数を高くす
ることは困難であり、使用周波数が制限されるという欠
点があった。Further, since it is necessary to lengthen the vibration direction of the sensor, it is difficult to increase the frequency of a longitudinal vibration piezoelectric element whose resonance frequency is determined by the length of the vibration direction. There was a disadvantage that the frequency was limited.

【０００５】また、振動センサを振動伝達板に接着剤に
より接着する場合、接着面の形状や厚みにより、全ての
振動センサで均一な振動検出ができず、入力座標の検出
が不正確になることがあるという欠点があった。Further, when the vibration sensor is bonded to the vibration transmission plate with an adhesive, uniform vibration detection cannot be performed by all vibration sensors due to the shape and thickness of the bonding surface, and input coordinate detection becomes inaccurate. There was a disadvantage that there is.

【０００６】本発明は上記従来例に鑑みて成されたもの
で、小型で、使用する振動の周波数についての制約が少
なく、しかも入力位置を正確に検出する座標入力装置を
提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above conventional example, and has as its object to provide a coordinate input device which is small, has little restriction on the frequency of vibration to be used, and accurately detects an input position. I do.

【０００７】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の座標入力装置は次のような構成からなる。点
状の振動源から振動伝達体に入力された弾性波を検出
し、前記弾性波の入力から検出までの遅延時間を基に前
記振動源の位置を検出する座標入力装置であって、板波
非対称モードの弾性波を検出する、前記振動伝達体に接
着された複数の検出手段を備え、該検出手段と前記振動
伝達体とが接着される接着面は、前記検出手段が前記振
動伝達体に対向する面の面積より小さな面積であること
を特徴とする。In order to achieve the above object, a coordinate input device according to the present invention has the following configuration. A coordinate input device for detecting an elastic wave input to a vibration transmitter from a point-shaped vibration source and detecting a position of the vibration source based on a delay time from the input of the elastic wave to the detection, A plurality of detecting means for detecting an asymmetric mode elastic wave are provided, the plurality of detecting means being bonded to the vibration transmitting body. The bonding surface to which the detecting means and the vibration transmitting body are bonded is such that the detecting means is attached to the vibration transmitting body. The area is smaller than the area of the facing surface.

【０００８】また、点状の振動源から振動伝達体に入力
された弾性波を検出し、前記弾性波の入力から検出まで
の遅延時間を基に前記振動源の位置を検出する座標入力
装置であって、板波非対称モードの弾性波を検出する、
前記振動伝達体に接着された円柱形状の複数の検出手段
を備え、該検出手段と前記振動伝達体との接着面は、該
接着面に直交する前記検出手段の中心軸について対称的
な形状であることを特徴とする。A coordinate input device for detecting an elastic wave input from a point-like vibration source to a vibration transmitting body and detecting a position of the vibration source based on a delay time from the input of the elastic wave to the detection. To detect elastic waves in the plate wave asymmetric mode,
A plurality of cylindrical detecting means bonded to the vibration transmitting body, and a bonding surface between the detecting means and the vibration transmitting body has a shape symmetric with respect to a central axis of the detecting means orthogonal to the bonding surface. There is a feature.

【０００９】また、点状の振動源から振動伝達体に入力
された弾性波を検出し、前記弾性波の入力から検出まで
の遅延時間を基に前記振動源の位置を検出する座標入力
装置であって、板波非対称モードの弾性波を検出する、
前記振動伝達体に接着された複数の検出手段と、前記振
動伝達体上に設けられた凹部を有する電極とを備え、前
記電極の凹部に充填された接着剤により前記検出手段と
前記振動伝達体とを接着することを特徴とする。A coordinate input device detects an elastic wave input from a point-shaped vibration source to a vibration transmitting body and detects a position of the vibration source based on a delay time from the input of the elastic wave to the detection. To detect elastic waves in the plate wave asymmetric mode,
A plurality of detecting means adhered to the vibration transmitting body; and an electrode having a concave portion provided on the vibration transmitting body, wherein the detecting means and the vibration transmitting body are formed by an adhesive filled in the concave portion of the electrode. Are bonded.

【００１０】[0010]

【作用】上記構成により、検出手段は、それが検出する
非対称モードの弾性波に対して、振動方向の拘束が減少
し、低レベルの振動を検出する。また、検出する振動の
指向性が低下し、全方位の振動について偏りがない検出
をする。According to the above construction, the detecting means detects a low-level vibration with less restriction in the vibration direction with respect to the asymmetric mode elastic wave detected by the detecting means. In addition, the directivity of the vibration to be detected is reduced, and the vibration in all directions is detected without deviation.

【００１１】[0011]

【実施例】【Example】

［実施例１］図１は本発明に於ける座標入力装置の構造
を示している。図中１は装置全体を制御すると共に、座
標位置を算出する演算制御回路である。２は振動子駆動
回路であって、振動ペン３内のペン先を振動させるもの
である。８はアクリルやガラス板等、透明部材からなる
振動伝達板であり、振動ペン３による座標入力は、この
振動伝達板８上をタツチすることで行う。つまり、図示
に実線で示す符号Ａの領域（以下有効エリア）内を振動
ペン３で指定する事で、振動ペン３で発生した振動が振
動伝達板８に入射され、入射されたこの振動を計測、処
理をすることで振動ペン３の位置座標を算出することが
できるようにしたものである。Embodiment 1 FIG. 1 shows the structure of a coordinate input device according to the present invention. In the figure, reference numeral 1 denotes an arithmetic control circuit for controlling the entire apparatus and calculating a coordinate position. A vibrator driving circuit 2 vibrates the pen tip in the vibrating pen 3. Reference numeral 8 denotes a vibration transmission plate made of a transparent member such as an acrylic or glass plate. The coordinate input by the vibration pen 3 is performed by touching the vibration transmission plate 8. That is, by specifying the area within the area indicated by the symbol A (hereinafter referred to as an effective area) indicated by a solid line in the drawing with the vibration pen 3, the vibration generated by the vibration pen 3 is incident on the vibration transmission plate 8, and the incident vibration is measured. By performing the processing, the position coordinates of the vibration pen 3 can be calculated.

【００１２】伝播してきた波が振動伝達板８の端面で反
射し、その反射波が中央部に戻るのを防止（減少）する
ために、振動伝達板８の外周には防振材７が設けられ、
図１に示すように防振材の内側近傍に圧電素子等、機械
的振動を電気信号に変換する振動センサ６ａ〜６ｄが装
着されている。上記振動センサ６の装着構成に関しては
後で詳しく説明する。９は各振動センサ６ａ〜６ｄで振
動を検出した信号を演算制御回路１に出力する信号波形
検出回路である。１１は液晶表示器等のドット単位の表
示が可能なディスプレイであり、振動伝達板の背後に配
置している。そしてディスプレイ駆動回路１０の駆動に
より振動ペン３によりなぞられた位置にドットを表示
し、それを振動伝達板８（透明部材からなる）を透かし
てみることが可能になっている。In order to prevent (reduce) the propagated wave from being reflected at the end face of the vibration transmitting plate 8 and returning the reflected wave to the center, a vibration isolator 7 is provided on the outer periphery of the vibration transmitting plate 8. And
As shown in FIG. 1, vibration sensors 6a to 6d for converting mechanical vibration into electric signals, such as a piezoelectric element, are mounted near the inside of the vibration isolator. The mounting configuration of the vibration sensor 6 will be described later in detail. Reference numeral 9 denotes a signal waveform detection circuit that outputs signals obtained by detecting vibrations by the vibration sensors 6a to 6d to the arithmetic and control circuit 1. Reference numeral 11 denotes a display such as a liquid crystal display capable of displaying in units of dots, and is disposed behind the vibration transmission plate. By driving the display drive circuit 10, dots are displayed at the positions traced by the vibration pen 3, and the dots can be seen through the vibration transmission plate 8 (made of a transparent member).

【００１３】振動ペン３に内蔵された振動子は、振動子
駆動回路２によって駆動される。振動子４の駆動信号は
演算制御回路１から低レベルのパルス信号として供給さ
れ、振動子駆動回路２によって所定のゲインで増幅され
た後、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、ペン先５を介し
て振動伝達板８に伝達される。The vibrator built in the vibrating pen 3 is driven by the vibrator driving circuit 2. The driving signal of the vibrator 4 is supplied as a low-level pulse signal from the arithmetic and control circuit 1, amplified by the vibrator driving circuit 2 with a predetermined gain, and applied to the vibrator 4. The electric drive signal is converted into mechanical vibration by the vibrator 4 and transmitted to the vibration transmitting plate 8 via the pen tip 5.

【００１４】ここで振動子４の振動周波数はガラスなど
の振動伝達板８に板波を発生する事が出来る値に選択さ
れる。また、振動子駆動の際、振動伝達板８に対して図
２の垂直方向に振動するモードが選択される。また、振
動子４の振動周波数をペン先５を含んだ共振周波数とす
る事で効率のよい振動変換が可能である。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であり、表
面波などに比して振動伝達板の表面の傷、障害物等の影
響を受けにくいという利点を有する。Here, the vibration frequency of the vibrator 4 is selected to a value at which a plate wave can be generated on the vibration transmission plate 8 such as glass. In addition, when the vibrator is driven, a mode of vibrating in the vertical direction in FIG. Further, by setting the vibration frequency of the vibrator 4 to the resonance frequency including the pen tip 5, efficient vibration conversion is possible. The elastic wave transmitted to the vibration transmission plate 8 as described above is a plate wave, and has an advantage that the surface of the vibration transmission plate is less susceptible to scratches, obstacles, and the like than surface waves.

【００１５】＜演算制御回路の説明＞上述した構成にお
いて、演算制御回路１は所定周期毎（例えば５ｍｓ毎）
に振動子駆動回路２は、振動ペン３内の振動子駆動回路
２、振動ペン３内の振動子４を駆動させる信号を出力す
ると共に、その内部タイマ（カウンタで構成されてい
る）による計時を開始させる。そして、振動ペン３より
発生した振動は振動伝達板８上を伝播し、振動センサ６
ａ〜６ｄ迄の距離に応じて遅延して到達する。<Description of Arithmetic Control Circuit> In the above-described configuration, the arithmetic control circuit 1 operates every predetermined period (for example, every 5 ms).
The vibrator driving circuit 2 outputs a signal for driving the vibrator driving circuit 2 in the vibrating pen 3 and the vibrator 4 in the vibrating pen 3, and measures time by an internal timer (constituted by a counter). Let it start. Then, the vibration generated by the vibration pen 3 propagates on the vibration transmission plate 8 and the vibration sensor 6
It arrives with a delay according to the distance from a to 6d.

【００１６】信号波形検出回路９は各振動センサ６ａ〜
６ｄからの信号を検出して、後述する波形検出処理によ
り各振動センサへの振動到達タイミングを示す信号を生
成するが、演算制御回路１には各センサ毎のこの信号を
入力し、各々の振動センサ６ａ〜６ｄまでの振動到達時
間の検出、そして振動ペンの座標位置を算出する。また
演算制御回路１は、この算出された振動ペン３の位置情
報を基にディスプレイ駆動回路１０を駆動して、ディス
プレイ１１による表示を制御したり、あるいはシリア
ル、パラレル通信によって外部機器に座標出力を行なう
（不図示）。The signal waveform detection circuit 9 is provided for each of the vibration sensors 6a to 6a.
6d, a signal indicating the timing of arrival of vibration at each vibration sensor is generated by a waveform detection process described later, and this signal is input to the arithmetic and control circuit 1 for each sensor, and each vibration is detected. Detecting the vibration arrival time of the sensors 6a to 6d, and calculating the coordinate position of the vibration pen. The arithmetic control circuit 1 drives the display drive circuit 10 based on the calculated position information of the vibration pen 3 to control the display on the display 11 or to output the coordinates to an external device by serial or parallel communication. (Not shown).

【００１７】図３は実施例の演算制御回路１の概略構成
を示すブロック図で、各構成要素及びその動作概略を以
下に説明する。FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of the arithmetic and control circuit 1 according to the embodiment. Each component and an outline of its operation will be described below.

【００１８】図中３１は演算制御回路１及び本座標入力
装置全体を制御するマイクロコンピユータであり、内部
カウンタ、操作手順を記憶したＲＯＭ、そして計算等に
使用するＲＡＭ、定数等を記憶する不揮発性メモリ等に
よって構成されている。３３は不図示の基準クロックを
計時するタイマ（例えばカウンタなどにより構成されて
いる）であって、振動子駆動回路２に振動ペン３内の振
動子４の駆動を開始させるためのスタート信号を入力す
ると、その計時を開始する。これによって、計時開始と
センサによる振動検出の同期が取られ、センサ（６ａ〜
６ｄ）により振動が検出されるまでの遅延時間が測定で
きることになる。In the figure, reference numeral 31 denotes a microcomputer for controlling the arithmetic and control circuit 1 and the whole coordinate input device, and includes an internal counter, a ROM for storing operation procedures, a RAM for use in calculations and the like, and a non-volatile memory for storing constants and the like. It is composed of a memory and the like. Reference numeral 33 denotes a timer (constituting, for example, a counter) for measuring a reference clock (not shown), which inputs a start signal for starting driving of the vibrator 4 in the vibrating pen 3 to the vibrator driving circuit 2. Then, the timing is started. As a result, the start of timing and the detection of vibration by the sensor are synchronized, and the sensor (6a to 6a)
According to 6d), the delay time until the vibration is detected can be measured.

【００１９】その他各構成要素となる回路は順を追って
説明する。Other circuits constituting each component will be described in order.

【００２０】信号波形検出回路９より出力される各振動
センサ６ａ〜６ｄよりの振動到達タイミング信号は、検
出信号入力ポート３５を介してラッチ回路３４ａ〜３４
ｄに入力される。ラッチ回路３４ａ〜３４ｄのそれぞれ
は、各振動センサ６ａ〜６ｄに対応しており、対応する
センサよりのタイミング信号を受信すると、そのときの
タイマ３３の計時値をラッチする。こうして全ての差信
号の受信がなされたことを判定回路３６が判定すると、
マイクロコンピユータ３１にその旨の信号を出力する。
マイクロコンピユータ３１がこの判定回路３６からの信
号を受信すると、ラッチ回路３４ａ〜３４ｄから各々の
振動到達時間をラッチ回路より読み取り、所定の計算を
行なって、振動伝達板８上の振動ペン３の座標位置を算
出する。そして、Ｉ／Ｏポート３７を介してディスプレ
イ駆動回路１０に算出した座標位置情報を出力すること
により、例えばディスプレイ１１の対応する位置にドッ
ト等を表示することができる。あるいはＩ／Ｏポート３
７を介しインターフエース回路に、座標位置情報を出力
することによって、外部機器に座標値を出力することが
できる。The vibration arrival timing signals from the vibration sensors 6a to 6d output from the signal waveform detection circuit 9 are supplied to the latch circuits 34a to 34 via the detection signal input port 35.
is input to d. Each of the latch circuits 34a to 34d corresponds to each of the vibration sensors 6a to 6d, and when receiving a timing signal from the corresponding sensor, latches the time value of the timer 33 at that time. When the determination circuit 36 determines that all the difference signals have been received,
A signal to that effect is output to the micro computer 31.
When the microcomputer 31 receives the signal from the determination circuit 36, the vibration arrival time is read from each of the latch circuits 34a to 34d from the latch circuit, and a predetermined calculation is performed. Calculate the position. Then, by outputting the calculated coordinate position information to the display drive circuit 10 via the I / O port 37, for example, a dot or the like can be displayed at a corresponding position on the display 11. Or I / O port 3
By outputting the coordinate position information to the interface circuit via the interface 7, the coordinate value can be output to the external device.

【００２１】＜振動伝播時間検出の説明（図４，図５）
＞以下、振動センサ３までの振動到達時間を計測する原
理に付いて説明する。<Description of Vibration Propagation Time Detection (FIGS. 4 and 5)
Hereinafter, the principle of measuring the vibration arrival time up to the vibration sensor 3 will be described.

【００２２】図４は信号波形検出回路９に入力される検
出波形と、それに基づく振動伝達時間の計測処理を説明
するための図である。尚以下、振動センサ６ａの場合に
付いて説明するが、その他の振動センサ６ｂ，６ｃ，６
ｄについても全く同じである。振動センサ６ａの振動伝
達時間の計測は、振動子駆動回路２へのスタート信号の
出力と同時に開始することは既に説明した。この時、振
動子駆動回路２から振動子４へは駆動信号４１が印加さ
れている。この信号４１によって、振動ペン３から振動
伝達板８に伝達された超音波振動は、振動センサ６ａま
での距離に応じた時間ｔｇをかけて進行した後、振動セ
ンサ６ａで検出される。FIG. 4 is a diagram for explaining a detection waveform input to the signal waveform detection circuit 9 and a process of measuring a vibration transmission time based on the detection waveform. Hereinafter, the case of the vibration sensor 6a will be described, but other vibration sensors 6b, 6c, 6
The same is true for d. It has already been described that the measurement of the vibration transmission time of the vibration sensor 6a starts simultaneously with the output of the start signal to the vibrator drive circuit 2. At this time, the drive signal 41 is applied from the transducer drive circuit 2 to the transducer 4. The ultrasonic vibration transmitted from the vibration pen 3 to the vibration transmission plate 8 by the signal 41 advances over a time tg corresponding to the distance to the vibration sensor 6a, and is detected by the vibration sensor 6a.

【００２３】図示の４２で示す信号は振動センサ６ａが
検出した信号波形を示している。この実施例で用いられ
ている振動は板波であるため振動伝達板８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
の関係は振動伝達中に、その伝達距離に応じて変化す
る。ここでエンベロープ４２１の進む速度、即ち、群速
度をＶｇ、そして位相４２２の位相速度をＶｐとする。
この群速度Ｖｇ及び位相速度Ｖｐから振動ペン３と振動
センサ６ａ間の距離を検出することができる。A signal indicated by reference numeral 42 indicates a signal waveform detected by the vibration sensor 6a. Since the vibration used in this embodiment is a plate wave, the envelope 421 and the phase 422 of the detected waveform correspond to the propagation distance in the vibration transmission plate 8.
Changes during vibration transmission according to the transmission distance. Here, the traveling speed of the envelope 421, that is, the group velocity is Vg, and the phase velocity of the phase 422 is Vp.
The distance between the vibration pen 3 and the vibration sensor 6a can be detected from the group velocity Vg and the phase velocity Vp.

【００２４】まず、エンベロープ４２１にのみ着目する
と、その速度はＶｇであり、ある特定の波形上の点、例
えば変曲点や図示４３で示す信号のようにピークを検出
すると、振動ペン３及び振動センサ６ａの間の距離は、
その振動伝達時間をｔｇとして、 ｄ＝Ｖｇ・ｔｇ （１） で与えられる。この式は振動センサ６ａの一つに関する
ものであるが、同じ式により他の３つの振動センサ６ｂ
〜６ｄと振動ペン３の距離も同様にして表すことができ
る。First, focusing only on the envelope 421, its speed is Vg. When a point on a specific waveform, for example, a point of inflection or a signal shown in FIG. The distance between the sensors 6a is
Assuming that the vibration transmission time is tg, d = Vg · tg (1) This equation is for one of the vibration sensors 6a, but the same equation is used for the other three vibration sensors 6b.
6d and the distance between the vibrating pen 3 can be similarly expressed.

【００２５】更に、より高精細な座標決定をするため
に、位相信号の検出に基づく処理を行なう。位相波形信
号４２２の特定の検出点、例えば振動印加から、ある所
定の信号レベル４６後のゼロクロス点までの時間をｔｐ
４５（信号４７に対し所定幅の窓信号４４を生成し、位
相信号４２２と比較することで得る）とすれば、振動セ
ンサと振動ペンの距離は、 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。
前記（１）式と（２）式から上記の整数ｎは、 ｎ＝ｉｎｔ［（Ｖｇ・ｔｇ−Ｖｐ・ｔｐ）／λｐ＋１／Ｎ］ （３） と表される。Further, in order to determine coordinates with higher definition, processing based on detection of a phase signal is performed. The time from a specific detection point of the phase waveform signal 422, for example, the vibration application to the zero cross point after a certain signal level 46 is tp.
45 (obtained by generating the window signal 44 having a predetermined width with respect to the signal 47 and comparing it with the phase signal 422), the distance between the vibration sensor and the vibration pen is as follows: d = n · λp + Vp · tp (2) Become. Here, λp is the wavelength of the elastic wave, and n is an integer.
From the equations (1) and (2), the above integer n is expressed as follows: n = int [(Vg · tg−Vp · tp) / λp + 1 / N] (3)

【００２６】ここで、Ｎは“０”以外の実数であり、適
当な値を用いる。例えば、Ｎ＝２とすれば±１／２波長
以内のｔｇ等の変動であれば、ｎを決定することができ
る。上記のようにしてもとめたｎを（２）式に代入する
ことで、振動ペン３及び振動センサ６ａ間の距離を精度
良く測定することができる。上述した２つの振動伝時間
の差ΔｔｇおよびΔｔｐの測定のため信号４３及び４５
の生成は、信号波形検出回路９により行なわれるが、こ
の信号波形検出回路９は図５に示すように構成される。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 it is a change such as tg within ± 1/2 wavelength. The distance between the vibration pen 3 and the vibration sensor 6a can be accurately measured by substituting the determined n into the equation (2). The signals 43 and 45 for measuring the difference Δtg and Δtp between the two vibration transmission times described above.
Is generated by the signal waveform detection circuit 9. The signal waveform detection circuit 9 is configured as shown in FIG.

【００２７】図５は実施例の信号波形検出回路９の構成
の一部を示すブロック図である。図５において、振動セ
ンサ６ａの出力信号は、前置増幅回路５１により所定の
レベルまで増幅される。増幅された信号は、帯域通過フ
ィルタ５１１により検出信号の余分な周波数成分が除か
れ、例えば、絶対値回路及び、低域通過フィルタ等によ
り構成されるエンベロープ検出回路５２に入力され、検
出信号のエンベロープのみが取り出される。エンベロー
プピークのタイミングは、エンベロープピーク検出回路
５３によって検出される。ピーク検出回路はモノマルチ
バイブレータ等から構成されたｔｇ信号検出回路５４に
よって所定波形のエンベロープ遅延時間検出信号である
信号ｔｇ（図４信号４３）が形成され、演算制御回路１
に入力される。FIG. 5 is a block diagram showing a part of the configuration of the signal waveform detection circuit 9 of the embodiment. In FIG. 5, the output signal of the vibration sensor 6a is amplified to a predetermined level by a preamplifier circuit 51. The amplified signal is filtered by a band-pass filter 511 to remove extra frequency components from the detection signal. The amplified signal is input to, for example, an envelope detection circuit 52 including an absolute value circuit and a low-pass filter. Only those are retrieved. The timing of the envelope peak is detected by the envelope peak detection circuit 53. In the peak detection circuit, a signal tg (signal 43 in FIG. 4) which is an envelope delay time detection signal having a predetermined waveform is formed by a tg signal detection circuit 54 composed of a monomultivibrator or the like.
Is input to

【００２８】一方、５５は信号検出回路であり、エンベ
ロープ検出回路５２で検出されたエンベロープ信号４２
１中の所定レベルの閾値信号４６を越える部分のパルス
信号４７を形成する。５６は単安定マルチバイブレータ
であり、パルス信号４７の最初の立ち上がりでトリガさ
れた所定時間幅のゲート信号４４を開く。５７はｔｐコ
ンパレータであり、ゲート信号４４の開いている間の位
相信号４２２の最初の立ち上がりのゼロクロス点を検出
し、位相遅延時間信号ｔｐ４５が演算制御回路１に供給
されることになる。尚以上説明した回路は振動センサ６
ａに対するものであり、他の振動センサにも同じ回路が
設けられている。On the other hand, reference numeral 55 denotes a signal detection circuit, and the envelope signal 42 detected by the envelope detection circuit 52.
A pulse signal 47 of a portion exceeding a predetermined level threshold signal 46 in 1 is formed. Reference numeral 56 denotes a monostable multivibrator, which opens the gate signal 44 having a predetermined time width triggered by the first rising of the pulse signal 47. Reference numeral 57 denotes a tp comparator which detects a zero-crossing point at the first rising of the phase signal 422 while the gate signal 44 is open, and the phase delay time signal tp45 is supplied to the arithmetic and control circuit 1. The circuit described above is the vibration sensor 6
The same circuit is provided for the other vibration sensors.

【００２９】＜遅延時間補正の説明＞前記ラッチ回路に
よってラッチされた振動伝達時間は、厳密には前述のホ
ーン５中を音波が進む時間やセンサで出力された信号を
回路で処理する時間等を含んでいる。そこで波が振動伝
達板８上を伝播する時間以外のこれらの遅延時間を固有
遅延時間ｅｔと定義する。また基準となる点における群
遅延時間と位相遅延時間の差を位相オフセット時間ｔｏ
ｆｆと定義する。これらにより生じる誤差は、振動ペン
３から振動伝達板８、振動センサ６ａ〜６ｄへと行なわ
れる振動伝達の際に必ず同じ量が含まれる。そこで、例
えば図６の原点Ｏの位置を前述の基準点とし、また振動
センサ６ａまでの距離をＲ１（＝Ｘ／２）とした場合、
原点Ｏにて振動ペン３で入力を行ない、実測された原点
Ｏからセンサ６ａまでの実測の振動伝達時間をｔｇ
ｚ’，ｔｐｚ’、また原点Ｏからセンサまでの真の伝達
時間をｔｇｚ，ｔｐｚとすれば、これらは固有遅延時間
ｅｔおよび位相オフセットｔｏｆｆに関して、 ｔｇｚ’＝ｔｇｚ＋ｅｔ （４） ｔｐｚ’＝ｔｐｚ＋ｅｔ＋ｔｏｆｆ （５） の関係がある。<Explanation of Delay Time Correction> Strictly speaking, the vibration transmission time latched by the latch circuit includes a time when the sound wave travels through the horn 5 and a time when the signal output from the sensor is processed by the circuit. Contains. Therefore, these delay times other than the time when the wave propagates on the vibration transmission plate 8 are defined as the intrinsic delay time et. Further, the difference between the group delay time and the phase delay time at the reference point is calculated as the phase offset time to.
ff. The errors caused by these always include the same amount when the vibration is transmitted from the vibration pen 3 to the vibration transmission plate 8 and the vibration sensors 6a to 6d. Therefore, for example, when the position of the origin O in FIG. 6 is set as the above-described reference point, and the distance to the vibration sensor 6a is R1 (= X / 2),
An input is made with the vibration pen 3 at the origin O, and the measured vibration transmission time from the measured origin O to the sensor 6a is tg.
Assuming that the true transmission times from the origin O to the sensor are tgz and tpz, they are tgz '= tgz + et (4) tpz' = tpz + et + toff (5) ) There is a relationship.

【００３０】一方、任意の入力点Ｐ点での実測値ｔ
ｇ’，ｔｐ’は同様に、 ｔｇ’＝ｔｇ＋ｅｔ （６） ｔｐ’＝ｔｐ＋ｅｔ＋ｔｏｆｆ （７） となる。この（４）（６），（５）（７）両者の差を求
めると、 ｔｇ’−ｔｇｚ’＝（ｔｇ＋ｅｔ）−（ｔｇｚ＋ｅｔ） ＝ｔｇ−ｔｇｚ （８） ｔｐ’−ｔｐｚ’ ＝（ｔｐ＋ｅｔ＋ｔｏｆｆ）−（ｔｐｚ＋ｅｔ＋ｔｏｆｆ） ＝ｔｐ−ｔｐｚ （９） となり、各伝達時間に含まれる回路遅延時間ｅｔおよび
位相オフセットｔｏｆｆが除去され、原点Ｏの位置から
入力点Ｐの間に検出センサ６ａ位置を起点とする距離に
応じた真の伝達遅延時間の差を求めることができ、前記
（２）（３）式を用いればその距離差を求めることがで
きる。振動センサ６ａから原点Ｏまでの距離はあらかじ
め不揮発性メモリ等に記憶してあり既知であるので、振
動ペン３と振動センサ６ａ間の距離を決定できる。他の
センサ６ｂ〜６ｄについても同様に求めることができ
る。上記、原点Ｏにおける実測値ｔｇｚ’及びｔｐｚ’
はあらかじめ不揮発性メモリに記憶され、（２），
（３）式の計算の前に（８），（９）式が実行され精度
の高い測定ができる。On the other hand, an actual measurement value t at an arbitrary input point P
Similarly, g ′ and tp ′ are as follows: tg ′ = tg + et (6) tp ′ = tp + et + toff (7) When the difference between (4) (6) and (5) (7) is obtained, tg′−tgz ′ = (tg + et) − (tz + et) = tg−tgz (8) tp′−tpz ′ = (tp + et + toff) − (Tpz + et + toff) = tp−tpz (9), the circuit delay time et and the phase offset toff included in each transmission time are removed, and the position of the detection sensor 6a is set as the starting point between the position of the origin O and the input point P. The difference between the true transmission delay times according to the distance can be obtained, and the distance difference can be obtained by using the equations (2) and (3). Since the distance from the vibration sensor 6a to the origin O is previously stored in a non-volatile memory or the like and is known, the distance between the vibration pen 3 and the vibration sensor 6a can be determined. The same applies to the other sensors 6b to 6d. The above-mentioned measured values tgz ′ and tpz ′ at the origin O
Is stored in a nonvolatile memory in advance, and (2),
The equations (8) and (9) are executed before the calculation of the equation (3), so that highly accurate measurement can be performed.

【００３１】＜座標位置算出の説明（図６）＞次に実際
に振動ペン３による振動伝達板８上の座標位置検出の原
理を説明する。<Description of Coordinate Position Calculation (FIG. 6)> Next, the principle of actually detecting the coordinate position on the vibration transmitting plate 8 by the vibration pen 3 will be described.

【００３２】今、振動伝達板８上の４辺の中点近傍に４
つの振動センサ６ａ〜６ｄを符号Ｓ１〜Ｓ３の位置に設
けると、先に説明した原理に基づいて、振動ペン３の位
置Ｐから各々の振動センサ６ａ〜６ｄの位置までの直線
距離ｄａ〜ｄｄを求めることができる。更に演算制御回
路１でこの直線距離ｄａ〜ｄｄに基づき、振動ペン３の
位置Ｐの座標（ｘ，ｙ）の３平方の定理から次式のよう
にして求めることができる。Now, at the vicinity of the middle point of the four sides on the vibration transmitting plate 8,
When the two vibration sensors 6a to 6d are provided at the positions of the symbols S1 to S3, the linear distances da to dd from the position P of the vibration pen 3 to the positions of the respective vibration sensors 6a to 6d are based on the principle described above. You can ask. Further, based on the linear distances da to dd, the arithmetic control circuit 1 can obtain the following equation from the theorem of the square of the coordinates (x, y) of the position P of the vibration pen 3 as follows.

【００３３】 ｘ＝（ｄａ＋ｄｂ）・（ｄａ−ｄｂ）／２Ｘ （１０） ｙ＝（ｄｃ＋ｄｄ）・（ｄｃ−ｄｄ）／２Ｙ （１１） ここで、Ｘ，Ｙはそれぞれ振動センサ６ａ，６ｂ間の距
離、振動センサ６ｃ，６ｄ間の距離である。X = (da + db) · (da−db) / 2X (10) y = (dc + dd) · (dc−dd) / 2Y (11) where X and Y are between the vibration sensors 6a and 6b, respectively. The distance is the distance between the vibration sensors 6c and 6d.

【００３４】以上のようにして振動ペン３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 coordinates of the vibration pen 3 can be detected in real time.

【００３５】＜本発明の振動センサ装着構成の説明＞図
７に振動センサの振動伝達板への接着構成を示す。１２
は接着層を示す。本実施例では、振動センサとして、主
たる振動モードが径方向振動である円板型の圧電素子を
用いる。<Description of Vibration Sensor Mounting Structure of the Present Invention> FIG. 7 shows a structure of bonding a vibration sensor to a vibration transmission plate. 12
Indicates an adhesive layer. In this embodiment, a disk-shaped piezoelectric element whose main vibration mode is radial vibration is used as the vibration sensor.

【００３６】図７（ａ）は、接着層１２を上記振動セン
サの電極面の面積よりも大きくした場合であり、図示の
通り振動センサの周囲に接着剤１２がはみ出しており、
振動センサ６の側面にも接着剤がついている。この様な
状態では、振動子の径方向振動自体を拘束してＱ値が著
しく低下し、振動検出効率が下がる。FIG. 7A shows a case where the adhesive layer 12 is made larger than the area of the electrode surface of the vibration sensor. As shown in the figure, the adhesive 12 protrudes around the vibration sensor.
The side surface of the vibration sensor 6 is also provided with an adhesive. In such a state, the radial vibration of the vibrator is constrained and the Q value is significantly reduced, and the vibration detection efficiency is reduced.

【００３７】これに対し、図７（ｂ）に示すように、接
着層領域１２が振動センサ６の電極面の面積よりも小さ
い構成とすれば、振動子の径方向振動自体の拘束が軽減
され、つまりＱ値が向上し、振動検出効率が上がる。On the other hand, as shown in FIG. 7B, if the adhesive layer region 12 is configured to be smaller than the area of the electrode surface of the vibration sensor 6, the restraint on the radial vibration of the vibrator itself is reduced. That is, the Q value is improved, and the vibration detection efficiency is increased.

【００３８】図８に、径が２［mm］の径方向振動子を用
いた場合の接着領域の面積と振動検出レベル（振動セン
サから５［mm］の位置から振動ペンで入力した場合の検
出波形のピークtoピーク）の大きさとの関係をグラフに
示す。このグラフから明らかなように、接着領域面積、
すなわち図８における接着領域の径が振動センサ６の径
寸法以下になるところで著しく振動検出レベルが大きく
なる。ここで、センサ６が検出している板波は、非対称
モードの振動であり、圧縮モードが主である板波対称モ
ードの振動とは異なって剪断モードの振動を主として検
出している。従つて、本実施例の様に、径方向振動モー
ドの圧電素子を用いた場合、振動伝達板との接着面積が
小さい方が剪断振動成分の検出効率が向上する。従つ
て、前記データに示した様に、振動センサの電極面より
小さい面積の接着層となる構成とする。FIG. 8 shows the area of the bonding area and the vibration detection level when a radial vibrator having a diameter of 2 [mm] is used (detection when input is made with a vibration pen from a position 5 [mm] from the vibration sensor). The relationship with the magnitude of the peak-to-peak of the waveform is shown in the graph. As is clear from this graph, the bonding area area,
That is, when the diameter of the bonding region in FIG. 8 is smaller than the diameter of the vibration sensor 6, the vibration detection level is significantly increased. Here, the plate wave detected by the sensor 6 is vibration in an asymmetric mode, and mainly detects vibration in a shear mode, unlike vibration in a plate wave symmetric mode in which a compression mode is main. Therefore, when a piezoelectric element in the radial vibration mode is used as in the present embodiment, the smaller the bonding area with the vibration transmission plate, the higher the detection efficiency of the shear vibration component. Therefore, as shown in the data, the adhesive layer has a smaller area than the electrode surface of the vibration sensor.

【００３９】また、振動検出レベルが著しく増大するの
は接着領域の径がセンサ径の２分の１以下になる部分で
ある。したがって接着領域の径の寸法はセンサの径の２
分の１以下にすることが望ましい。The level where the vibration detection level is significantly increased is a portion where the diameter of the bonding area becomes less than half the sensor diameter. Therefore, the size of the diameter of the bonding area is 2 times the diameter of the sensor.
It is desirable to make it 1 / less or less.

【００４０】更に、接着層１２は、振動伝達板表面すな
わち径振動方向に垂直な振動センサ６の軸中心に対して
軸対称な領域に設ける。図９は、接着層１２が、振動電
圧板表面すなわち径振動方向に垂直な振動センサ６の軸
中心に対してずれた領域に設けられた場合を示す。そし
て、図７（ｂ）に示した様に、振動センサ６の軸中心に
対して軸対称な領域に接着層１２を設けた場合のΔｎ
（前記式（３）に於けるｎの誤差）の指向性を図１０
（ａ）に示し、図９の様に、振動センサ６の軸中心に対
して軸対称に対してずれた領域に接着層１２を設けた場
合のΔｎに於けるｎの誤差）の指向性を図１０（ｂ）に
示す。（振動センサから７０[mm]の同心円上の位置から
振動ペンで入力した。）これを見てわかるように、振動
センサの軸中心に対して軸対称に対してずれた領域に接
着層を設けた場合、振動センサの振動系に不均一が生じ
る。すなわち、振動伝達板上の伝達方向により振動検出
特性、つまり波形が変化し、振動センサ６から同一距離
にあるペンからの入力に対しても、振動の入射方向によ
り異なったｔｇ，ｔｐを検出してしまう。それに対し、
振動センサの軸中心に対して軸対称な領域に接着層を設
けた場合、指向性は生じていない。従って、本実施例に
於いては、振動センサの軸中心に対して軸対称な領域に
接着層を設ける構成とする。Further, the adhesive layer 12 is provided on the surface of the vibration transmitting plate, that is, in a region axially symmetric with respect to the axis center of the vibration sensor 6 perpendicular to the radial vibration direction. FIG. 9 shows a case where the adhesive layer 12 is provided on the surface of the vibration voltage plate, that is, in a region deviated from the axial center of the vibration sensor 6 perpendicular to the radial vibration direction. Then, as shown in FIG. 7B, Δn when the adhesive layer 12 is provided in a region axially symmetric with respect to the axis center of the vibration sensor 6
FIG. 10 shows the directivity of (error of n in equation (3)).
As shown in FIG. 9A, as shown in FIG. 9, the directivity of the error (Δn in Δn when the adhesive layer 12 is provided in a region deviated from the axis center of the vibration sensor 6 with respect to the axis symmetry) is shown. It is shown in FIG. (Input was made with a vibration pen from a position on a concentric circle of 70 mm from the vibration sensor.) As can be seen from this, an adhesive layer was provided in a region deviated from the axis center of the vibration sensor with respect to the axis symmetry. In this case, the vibration system of the vibration sensor becomes non-uniform. In other words, the vibration detection characteristic, that is, the waveform changes according to the transmission direction on the vibration transmission plate, and different tg and tp depending on the incident direction of the vibration are detected for the input from the pen at the same distance from the vibration sensor 6. Would. For it,
When the adhesive layer is provided in a region axially symmetric with respect to the axis center of the vibration sensor, no directivity is generated. Therefore, in this embodiment, the adhesive layer is provided in a region axially symmetric with respect to the axis center of the vibration sensor.

【００４１】以上説明したような構成により、振動ペン
から入力された板波弾性波を振動伝達板に設けられた複
数のセンサにより検出し、各振動センサまでの振動伝達
時間から前記振動ペン位置を検出する座標検出装置に於
て、振動センサとして主たる振動モードが径方向振動で
ある圧電振動子を用い、上記振動センサの一方の電極面
が接着剤により振動伝達板表面に接着され、該接着領域
が上記振動センサの電極面の面積よりも小さい構成と
し、振動センサと振動伝達板の間の接着層を均一にしか
も安定に構成することができ、しかも、振動センサでの
検出効率を高めることが可能となる。According to the configuration described above, the plate wave elastic wave input from the vibration pen is detected by a plurality of sensors provided on the vibration transmission plate, and the position of the vibration pen is determined from the vibration transmission time to each vibration sensor. In the coordinate detecting device for detection, a piezoelectric vibrator whose main vibration mode is radial vibration is used as a vibration sensor, and one electrode surface of the vibration sensor is adhered to the surface of the vibration transmission plate with an adhesive, and the adhesion area Is smaller than the area of the electrode surface of the vibration sensor, the adhesive layer between the vibration sensor and the vibration transmission plate can be formed uniformly and stably, and the detection efficiency of the vibration sensor can be increased. Become.

【００４２】[0042]

【他の実施例】[Other embodiments]

［実施例２］前記実施例の構成において、振動センサ６
の設置の仕方の異なる座標入力装置を説明する。[Embodiment 2] In the configuration of the above embodiment, the vibration sensor 6
A coordinate input device having a different installation method will be described.

【００４３】図１１は、振動センサ６の一方の電極面が
予め形状を規定された部材１３を介して振動伝達板表面
に固定される実施例を示す。この形状を予め規定された
部材１３は、図に示すように、振動センサ６の電極面の
面積よりも小さい円板形状の固体物質で、振動を伝達す
るものであれば特に材質は問わない。本実施例に於いて
はＡＢＳ樹脂を用いた。部材１３は、振動センサ６の軸
中心に対して軸対称な領域に固定される。振動センサ６
の一方の電極面を、予め形状を規定された部材を介して
振動伝達板表面に固定する構成とすることにより、図１
５に示す様に接着層が異形にならず、均一，一定な形状
でしかも、前記接着層に相当する部分の層の厚みを一定
にすることができ、複数の振動センサを用いた構成であ
っても、各振動センサごとのばらつきが無く安定してお
り、検出効率が高く、しかも指向性の無い振動検出が可
能となる。 ［実施例３］本実施例においても、実施例１と同様の構
成の座標入力装置を説明する。FIG. 11 shows an embodiment in which one electrode surface of the vibration sensor 6 is fixed to the surface of the vibration transmitting plate via a member 13 having a predetermined shape. As shown in the figure, the member 13 having a predetermined shape is a disk-shaped solid substance smaller than the area of the electrode surface of the vibration sensor 6, and is not particularly limited as long as it transmits vibration. In this example, an ABS resin was used. The member 13 is fixed to a region axially symmetric with respect to the axis center of the vibration sensor 6. Vibration sensor 6
By fixing one of the electrode surfaces to the surface of the vibration transmission plate via a member having a predetermined shape, FIG.
As shown in FIG. 5, the adhesive layer is not deformed, has a uniform and uniform shape, and can have a constant layer thickness at a portion corresponding to the adhesive layer, and has a configuration using a plurality of vibration sensors. However, there is no variation among the vibration sensors and the vibration sensors are stable, the detection efficiency is high, and vibration detection without directivity can be performed. [Embodiment 3] In this embodiment, a coordinate input device having the same configuration as that of Embodiment 1 will be described.

【００４４】実施例１に於いてセンサ６の固定に接着剤
を使用する場合、接着領域が上記振動センサの電極面の
面積よりも小さい構成とするため、また振動センサの軸
中心に対して軸対称な領域に接着層を設けた構成とする
ために、接着剤の塗布のためにディスペンサ等の吐出装
置を用いる場合、接着剤を所定量吐出する制御や、吐出
口であるニードルの先の位置決め等の制御を行う。When an adhesive is used to fix the sensor 6 in the first embodiment, the adhesive area is set to be smaller than the area of the electrode surface of the vibration sensor. When a discharge device such as a dispenser is used for applying the adhesive in order to provide a configuration in which the adhesive layer is provided in a symmetrical region, control to discharge a predetermined amount of the adhesive and positioning of the tip of the needle which is the discharge port. And so on.

【００４５】図１２に、本実施例である、接着面の表面
が荒らして微少な凹凸を形成し、該凹凸面に接着剤が充
電され接着層１２を設ける構成を示す。FIG. 12 shows a structure of the present embodiment, in which the surface of the bonding surface is roughened to form minute irregularities, and the adhesive is charged on the irregular surface to provide the adhesive layer 12.

【００４６】図１２（ａ）は、センサ６との接着面とな
る振動伝達板表面が荒されて微少な凹凸が存在し、該凹
凸面に接着材を充填して接着層を設ける構成を示したも
のである。FIG. 12 (a) shows a structure in which the surface of the vibration transmitting plate serving as an adhesive surface with the sensor 6 is roughened and has minute irregularities, and the irregular surface is filled with an adhesive to provide an adhesive layer. It is a thing.

【００４７】図１２（ｂ）は、振動センサ６から電極を
取り出すために振動伝達板８の表面上に施された導電性
印刷の電極面１４を荒らして微少な凹凸を形成し、該凹
凸面に接着剤を充填して接着層を設ける構成を示したも
のである。FIG. 12 (b) shows an example in which the electrode surface 14 of the conductive print formed on the surface of the vibration transmission plate 8 for removing the electrode from the vibration sensor 6 is roughened to form minute irregularities. FIG. 1 shows a configuration in which an adhesive layer is provided by filling an adhesive layer.

【００４８】図１２（ｃ）は、振動センサ６が振動伝達
板８に接する電極面に微少な凹凸を形成し、該凹凸面に
接着剤を充填して接着層を設ける構成を示したものであ
る。上記の３種のほかに、上記３種の凹凸面を組み合わ
せたものでもよい。FIG. 12C shows a structure in which the vibration sensor 6 forms minute irregularities on the electrode surface in contact with the vibration transmitting plate 8 and fills the irregularities with an adhesive to provide an adhesive layer. is there. In addition to the above three types, a combination of the above three types of uneven surfaces may be used.

【００４９】上記構成を用いることにより、振動センサ
と振動伝達板、或は、上記印刷層とのそれぞれの凹凸面
の凸の部分との接触により規定された一定の隙間に接着
剤を充填する構成となるので、接着層の層厚を一定に制
御でき各センサ検出レベルを揃えることができ、振動検
出の高精度化、すなわち座標検出の構成度化が実現でき
る。By using the above structure, the adhesive is filled in a predetermined gap defined by the contact between the vibration sensor and the vibration transmitting plate, or the convex portions of the respective uneven surfaces of the printing layer. Therefore, the thickness of the adhesive layer can be controlled to be constant, the detection levels of the respective sensors can be made uniform, and high accuracy of vibration detection, that is, configuration of coordinate detection can be realized.

【００５０】図１３は、本実施例のひとつである、振動
伝達板８表面の内、センサ６と接する面の一部に微少な
凹凸を形成した領域を設け、その領域に接着剤を充填
し、振動センサ６との接着層とした構成を示すものであ
る。本構成において、微少な凹凸を形成する領域を振動
センサの電極面の面積よりも小さい構成とし、さらに望
ましくは、振動センサの電極面の面積の１／２以下と
し、振動センサの軸中心に対して軸対称な領域に設け、
更に接着層の層厚を一定に制御することにより、検出効
率が向上すると同時に、センサの指向性を排除した振動
検出が可能となる。また、微少な凹凸を形成する対象
は、振動伝達板８以外にも、振動センサ６から電極を取
り出すため振動伝達板８表面上に導電性印刷が施された
電極面、或は、圧電素子等の振動センサ６の電極面でも
よい。FIG. 13 shows an embodiment of the present invention, in which a region having minute irregularities is formed on a part of the surface of the vibration transmitting plate 8 which is in contact with the sensor 6, and the region is filled with an adhesive. 2 shows a configuration in which an adhesive layer with the vibration sensor 6 is used. In the present configuration, the area where the minute unevenness is formed is configured to be smaller than the area of the electrode surface of the vibration sensor, and more desirably, the area is equal to or less than の of the area of the electrode surface of the vibration sensor. In an axially symmetric area,
Further, by controlling the thickness of the adhesive layer to be constant, the detection efficiency is improved, and at the same time, the vibration can be detected without the directivity of the sensor. In addition to the vibration transmission plate 8, the object on which minute irregularities are formed is an electrode surface on which conductive printing is applied on the surface of the vibration transmission plate 8 for taking out electrodes from the vibration sensor 6, or a piezoelectric element or the like. The electrode surface of the vibration sensor 6 may be used.

【００５１】また、図１４（ａ）に於いては、振動セン
サ６から電極を取り出すため振動伝達板表面上に施され
た導電性印刷の電極面１４に、一部印刷を施さない凹の
領域１５を設け、その凹領域に接着層を設けた構成を示
す。図１４（ｂ）は、上記構成を実現するため、振動伝
達板表面に施された導電性印刷電極１４のパターンのみ
の平面図であり、１５が上記一部印刷を施さない凹の領
域であり、この部分に接着剤が充填される。図に示す
６’は振動センサ６の電極面である。In FIG. 14A, in order to take out the electrodes from the vibration sensor 6, a concave area where no printing is applied is formed on the electrode surface 14 of the conductive printing applied on the surface of the vibration transmitting plate. No. 15 is provided, and an adhesive layer is provided in a concave region thereof. FIG. 14B is a plan view of only the pattern of the conductive printing electrodes 14 provided on the surface of the vibration transmission plate in order to realize the above configuration, and reference numeral 15 denotes a concave region where the above-mentioned partial printing is not performed. This part is filled with an adhesive. 6 'shown in the figure is an electrode surface of the vibration sensor 6.

【００５２】本構成により、伝導性印刷を施さない凹の
領域面積を、電極面６’の面積よりも小さい構成とし、
さらに望ましくは、電極面６’の面積の１／２以下と
し、振動センサの軸中心に対して軸対称な領域に設け、
更に、上記印刷層の厚さを制御することにより、接着層
の厚層を一定に制御でき、従って、効率の高い、指向性
の無い振動検出が可能となる。According to this configuration, the area of the concave region where the conductive printing is not performed is made smaller than the area of the electrode surface 6 ′.
More desirably, the area is not more than 'of the area of the electrode surface 6 ′ and provided in a region axially symmetric with respect to the axis center of the vibration sensor
Further, by controlling the thickness of the printing layer, the thickness of the adhesive layer can be controlled to be constant, and therefore, highly efficient vibration detection without directivity becomes possible.

【００５３】以上の実施例に於いて、接着剤の種類につ
いて特定するものではなく、接着機能を有するものであ
ればよいが、特に、振動センサ６から電極を取り出すた
め振動伝達板８の表面上に施された導電性印刷の電極面
に、一部印刷を施さない凹の領域を設け、その凹領域に
接着層を設けた構成に於いては、振動伝達板としてガラ
ス等の透明な部材を用いる場合には、紫外線硬化型接着
剤を用い、裏面より紫外線を照射することにより、硬化
させることができる。In the above embodiment, the type of the adhesive is not specified, but any adhesive having an adhesive function may be used. In the configuration in which a concave area where printing is not provided partially is provided on the electrode surface of the conductive printing applied to the substrate, and an adhesive layer is provided in the concave area, a transparent member such as glass is used as a vibration transmission plate. When used, it can be cured by irradiating ultraviolet rays from the back surface using an ultraviolet-curable adhesive.

【００５４】以上すべての実施例に於いて、接着剤を使
用する場合に於いて、接着領域が振動センサ６の電極面
の面積よりも小さい構成、及び、振動センサ６の軸中心
に対して軸対称な領域に接着層を設けた構成とするため
に、接着剤の塗布に於いて、例えば、ディスペンサー等
の吐出装置を用いる場合、所定の吐出量、及び、吐出口
であるニードルの先の位置決め、等の制御を行う。In all of the above embodiments, when an adhesive is used, the configuration is such that the bonding area is smaller than the area of the electrode surface of the vibration sensor 6 and the axis of the vibration sensor 6 is In the case of using a discharge device such as a dispenser for applying the adhesive in order to form a structure in which the adhesive layer is provided in the symmetrical region, a predetermined discharge amount, and positioning of the tip of the needle which is the discharge port , Etc. are controlled.

【００５５】以上の実施例に於いて、接着剤の種類につ
いて特定するものではなく、接着機能を有するものであ
ればよい。In the above embodiment, the type of the adhesive is not specified, but may be any one having an adhesive function.

【００５６】又、本構成で、径方向振動子を用いること
により、圧電素子の形状に於いて、厚みと径の寸法比を
大きくとれ、従つて、振動の結合を防ぐことができ、歪
みのない振動を検出できる。以上説明した構成により、
振動ペンから入力された板波弾性波を振動伝達板に設け
られた複数のセンサにより検出し、各振動センサまでの
振動伝達時間から前記振動ペン位置を検出する座標検出
装置に於て、振動センサとして主たる振動モードが径方
向振動である圧電振動子を用い、上記振動センサの一方
の電極面が接着剤により振動伝達板表面に接着され、該
接着領域が振動伝達板表面、すなわち径振動方向に垂直
な振動センサの軸中心に対して軸対象な領域に分布して
いる構成とすることにより、振動センサと振動伝達板の
間の接着層を均一にしかも安定に構成することができ、
振動伝達板上に指向性のない均一で高精度な位置座標検
出が可能となる。Further, in the present configuration, by using the radial vibrator, the dimensional ratio between the thickness and the diameter can be increased in the shape of the piezoelectric element, so that coupling of vibration can be prevented, and distortion can be prevented. No vibration can be detected. With the configuration described above,
In a coordinate detecting device for detecting a plate wave elastic wave input from a vibration pen by a plurality of sensors provided on a vibration transmission plate and detecting the position of the vibration pen from a vibration transmission time to each vibration sensor, a vibration sensor Using a piezoelectric vibrator whose main vibration mode is radial vibration, one electrode surface of the vibration sensor is adhered to the surface of the vibration transmission plate by an adhesive, and the bonding area is in the surface of the vibration transmission plate, that is, in the radial vibration direction. By adopting a configuration that is distributed in an axially symmetric area with respect to the axis center of the vertical vibration sensor, the adhesive layer between the vibration sensor and the vibration transmission plate can be uniformly and stably configured,
Uniform and highly accurate position coordinate detection without directivity on the vibration transmission plate can be performed.

【００５７】尚、本発明は、複数の機器から構成される
システムに適用しても１つの機器から成る装置に適用し
ても良い。また、本発明は、システム或は装置にプログ
ラムを供給することによって達成される場合にも適用で
きることはいうまでもない。The present invention may be applied to a system composed of a plurality of devices or an apparatus composed of one device. Needless to say, the present invention can be applied to a case where the present invention is achieved by supplying a program to a system or an apparatus.

【００５８】[0058]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る座標
入力装置は、小型で、使用する振動の周波数についての
制約が少なく、しかも入力位置を正確に検出できるとい
う効果がある。As described above, the coordinate input device according to the present invention has the advantages of being small in size, having little restriction on the frequency of the vibration used, and being able to accurately detect the input position.

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

【図１】座標入力装置の概略説明図である。FIG. 1 is a schematic explanatory diagram of a coordinate input device.

【図２】振動ペンの概略説明図である。FIG. 2 is a schematic explanatory view of a vibration pen.

【図３】演算制御回路の構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of an arithmetic control circuit.

【図４】信号処理のタイミングチャートである。FIG. 4 is a timing chart of signal processing.

【図５】信号波形検出回路の構成を示すブロック図であ
る。FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of a signal waveform detection circuit.

【図６】座標位置算出のための説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram for calculating a coordinate position.

【図７】振動センサの固定の仕方の説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of how to fix the vibration sensor.

【図８】振動センサの接着面積と振動検出レベルの関係
を表すグラフである。FIG. 8 is a graph showing a relationship between an adhesion area of a vibration sensor and a vibration detection level.

【図９】振動センサの接着領域が非対象な固定の仕方の
説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram of a method of fixing the vibration sensor so that the bonding region is asymmetric.

【図１０】振動センサの接着領域が対象／非対象の場合
の検出の指向性を表す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating the directivity of detection when the adhesion area of the vibration sensor is a target / non-target.

【図１１】振動センサを、形状が規定された部材を介し
て固定した例の図である。FIG. 11 is a diagram of an example in which the vibration sensor is fixed via a member having a defined shape.

【図１２】振動センサを凹凸面で接着した例の図であ
る。FIG. 12 is a diagram of an example in which a vibration sensor is bonded on an uneven surface.

【図１３】振動センサを凹凸面で接着した例の図であ
る。FIG. 13 is a diagram of an example in which a vibration sensor is bonded on an uneven surface.

【図１４】電極の一部に接着剤を充填してセンサを固定
する例の図である。FIG. 14 is a diagram showing an example in which a sensor is fixed by filling a part of an electrode with an adhesive.

【図１５】接着面が非対称な形状である例の図である。FIG. 15 is a diagram of an example in which an adhesive surface has an asymmetric shape.

【図１６】座標入力装置の概略説明図である。FIG. 16 is a schematic explanatory diagram of a coordinate input device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 演算制御回路、 ２ 振動子駆動回路、 ３ 振動ペン、 ６ 振動センサ、 ７ 防振材、 ８ 振動伝達板、 ９ 信号波形検出回路、 １２ 接着層、 １３ 形状が規定された部材、 １４ 導電性印刷層である。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Operation control circuit, 2 Oscillator drive circuit, 3 Vibration pen, 6 Vibration sensor, 7 Anti-vibration material, 8 Vibration transmission plate, 9 Signal waveform detection circuit, 12 Adhesive layer, 13 Member with defined shape, 14 Conductivity Print layer.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 時岡 正樹 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 小林 克行 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 兼子 潔 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−104124（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−249218（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−293623（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06F 3/03 340 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Masaki Tokioka 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Inside Canon Inc. (72) Inventor Katsuyuki Kobayashi 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Incorporated (72) Inventor Kiyoshi Kaneko 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (56) References JP-A-63-104124 (JP, A) JP-A-63-249218 (JP) , A) JP-A-63-293623 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. ⁷ , DB name) G06F 3/03 340

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 点状の振動源から振動伝達体に入力され
た弾性波を検出し、前記弾性波の入力から検出までの遅
延時間を基に前記振動源の位置を検出する座標入力装置
であって、 板波非対称モードの弾性波を検出する、前記振動伝達体
に接着された複数の検出手段を備え、 該検出手段と前記振動伝達体とが接着される接着面は、
前記検出手段が前記振動伝達体に対向する面の面積より
小さな面積であることを特徴とする座標入力装置。1. A coordinate input device for detecting an elastic wave input from a point-shaped vibration source to a vibration transmitting body and detecting a position of the vibration source based on a delay time from the input of the elastic wave to the detection. A detecting means for detecting an elastic wave in a plate wave asymmetric mode, comprising a plurality of detecting means bonded to the vibration transmitting body, wherein the bonding surface to which the detecting means and the vibration transmitting body are bonded is
A coordinate input device, wherein the detecting means has an area smaller than an area of a surface facing the vibration transmitting body. 【請求項２】 前記接着面には微小な凹凸を形成し、該
凹凸の凹部に充填した接着剤により前記検出手段と前記
振動伝達体とを接着することを特徴とする請求項１記載
の座標入力装置。2. The coordinates according to claim 1, wherein minute irregularities are formed on the adhesive surface, and the detecting means and the vibration transmitting body are adhered to each other by an adhesive filled in the concave portions of the irregularities. Input device. 【請求項３】 点状の振動源から振動伝達体に入力され
た弾性波を検出し、前記弾性波の入力から検出までの遅
延時間を基に前記振動源の位置を検出する座標入力装置
であって、 板波非対称モードの弾性波を検出する、前記振動伝達体
に接着された円柱形状の複数の検出手段を備え、 該検出手段と前記振動伝達体との接着面は、該接着面に
直交する前記検出手段の中心軸について対称的な形状で
あることを特徴とする座標入力装置。3. A coordinate input device for detecting an elastic wave input to a vibration transmitting body from a point-like vibration source and detecting a position of the vibration source based on a delay time from the input of the elastic wave to the detection. There is provided a plurality of columnar detecting means bonded to the vibration transmitting body for detecting an elastic wave of a plate wave asymmetric mode, and an adhesive surface between the detecting means and the vibration transmitting body is provided on the bonding surface. A coordinate input device having a shape symmetrical with respect to a central axis of said detection means which is orthogonal. 【請求項４】 点状の振動源から振動伝達体に入力され
た弾性波を検出し、前記弾性波の入力から検出までの遅
延時間を基に前記振動源の位置を検出する座標入力装置
であって、 板波非対称モードの弾性波を検出する、前記振動伝達体
に接着された複数の検出手段と、 前記振動伝達体上に設けられた凹部を有する電極と、 を備え、 前記電極の凹部に充填された接着剤により前記検出手段
と前記振動伝達体とを接着することを特徴とする座標入
力装置。4. A coordinate input device for detecting an elastic wave input to a vibration transmitting body from a point-like vibration source and detecting a position of the vibration source based on a delay time from the input of the elastic wave to the detection. And a plurality of detecting means adhered to the vibration transmitting body for detecting an elastic wave in a plate wave asymmetric mode; and an electrode having a concave portion provided on the vibration transmitting body. A coordinate input device, wherein the detecting means and the vibration transmitting body are bonded to each other by an adhesive filled in the coordinate input device. 【請求項５】 前記検出手段と前記振動伝達体との接着
面は、該接着面に直交する前記検出手段の中心軸につい
て対称的な形状であることを特徴とする請求項４記載の
座標入力装置。5. The coordinate input device according to claim 4, wherein an adhesion surface between said detection means and said vibration transmitting body has a shape symmetrical with respect to a central axis of said detection means orthogonal to said adhesion surface. apparatus.