JPH0519947A - Coordinate input device - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To mount a vibration proof member without preparing any adhesive layer to block the vibration proof characteristic of the vibration proof member in the case of mounting the vibration proof member around a vibration transmitting body. CONSTITUTION:When a vibration transmitting body 8 is pressed with a vibrating pen 3, the vibration of the pen 3 is detected by sensors 6a, 6b and 6c, and coordinates pressed with the pen are decided. In that case, reflected waves are generated at the peripheral part of the vibration transmitting body 8 and exerts an adverse influence upon the detection of the vibration at the sensors. Therefore, a vibration proof member 7 is mounted around the transmitting body 8 and as the vibration proof member, however, a material distributing and magnetizing a magnetic substance is used. Thus, the vibration proof member 7 can be adhesively mounted to the transmitting body 8 without interposing any adhesive layer.

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、例えば振動伝達板上の
振動伝達時間から指示点座標を検出する座標入力装置等
に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to, for example, a coordinate input device for detecting coordinates of a designated point from a vibration transmission time on a vibration transmission plate.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来より、圧電素子などを内蔵した振動
ペンにより振動伝達板に振動入力を行い、振動伝達板に
設けた複数のセンサにより入力振動を検出し、振動伝達
時間を計測することにより入力点の座標を検出する座標
入力装置が知られている。2. Description of the Related Art Conventionally, a vibration pen having a built-in piezoelectric element or the like inputs vibration to a vibration transmission plate, and a plurality of sensors provided on the vibration transmission plate detect input vibrations to measure vibration transmission time. A coordinate input device that detects the coordinates of an input point is known.

【０００３】このような座標入力装置では、振動伝達板
の端部で入力振動が反射し、その反射波により振動セン
サによる検出に誤差を生じないように、振動伝達板の端
部を防振材により支持する構造が用いられる。In such a coordinate input device, the end portion of the vibration transmitting plate is reflected by the end portion of the vibration transmitting plate, and the end portion of the vibration transmitting plate is provided with a vibration-proof material so that the reflected wave does not cause an error in the detection by the vibration sensor. The structure supported by is used.

【０００４】従来の防振材は主として騒音防止用に開発
されたもので、空気音対策用と、固体音対策用とに大き
く分類される。したがって、従来の防振材を上記のよう
な用途に用いるには固体音対策用のものが用いられる。
従来の固体音対策用の制振材としては、図７（Ａ）に示
すような薄板用制振シート、あるいは塗料などがあっ
た。The conventional antivibration material was developed mainly for noise prevention, and is roughly classified into air noise countermeasures and solid noise countermeasures. Therefore, in order to use the conventional antivibration material for the above-mentioned applications, a material for solid noise is used.
As a conventional damping material for the countermeasure against solid noise, there is a damping sheet for thin plate as shown in FIG.

【０００５】図７（Ａ）において、８’は制振されるべ
き振動板、７’は制振シートである。振動板８’は、薄
鋼板やアルミ板などの金属板あるいは樹脂板・ガラス板
などから構成される。In FIG. 7A, 8'denotes a diaphragm to be damped and 7'denotes a damping sheet. The diaphragm 8'is composed of a metal plate such as a thin steel plate or an aluminum plate, or a resin plate or a glass plate.

【０００６】このような構成では、振動している振動板
８’に制振シート７’を張り付けることにより制振シー
ト７’の振動減衰を利用して板８’の振動を減少させ、
騒音を減少させることができる。In such a structure, the vibration damping sheet 7'is attached to the vibrating diaphragm 8'to reduce the vibration of the plate 8'by utilizing the vibration damping of the vibration damping sheet 7 '.
The noise can be reduced.

【０００７】市販されている制振シート７の材質には、
ポリ塩化ビニール樹脂・アタクチツクポリプロピレン・
ポリエチレンビニルアセチレート・スチレンブタジエン
ゴム・シリコンゴム・セメントペーストなどがあり、さ
らにこれらに可塑剤・安定剤・軟化剤、鉛・鉄などの金
属粉、ケイ砂・アスファルトなどを添加、あるいは混合
したものが用いられる。これらの材質の成形形状として
はスポンジ状の多孔質形状がある。The material of the vibration damping sheet 7 on the market is
PVC resin / Attack polypropylene /
Polyethylene vinyl acetylate, styrene butadiene rubber, silicone rubber, cement paste, etc., and plasticizers / stabilizers / softeners, metal powders such as lead / iron, silica sand / asphalt, etc. added or mixed Is used. As a molded shape of these materials, there is a sponge-like porous shape.

【０００８】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来例の制振シートは主として振動する板全体に
装着することにより板全体の振動を抑制するように考え
られている。However, it is considered that the conventional vibration damping sheet as described above is mounted on the entire vibrating plate to suppress the vibration of the entire plate.

【０００９】したがって、前記のように振動伝達板の端
部での反射波を抑制するために図７（Ｂ）のように振動
伝達板８の周辺に装着して用いても十分に反射波を減少
させることができなかった。Therefore, in order to suppress the reflected wave at the end of the vibration transmitting plate as described above, the reflected wave can be sufficiently provided even if it is mounted around the vibration transmitting plate 8 as shown in FIG. 7B. Could not be reduced.

【００１０】図７（Ｂ）は前記振動伝達板周辺部に前記
制振シートを装着した場合の振動伝播を示す図、図７
（Ｃ）は図７（Ｂ）の断面図の一部であり、反射波の様
子を示す図である。FIG. 7B is a diagram showing vibration propagation when the vibration damping sheet is attached to the periphery of the vibration transmission plate, FIG.
FIG. 7C is a part of the cross-sectional view of FIG. 7B and shows the state of reflected waves.

【００１１】図において符号８は振動伝達板、７’は前
記制振シート、３は加振源である振動ペン、Ａは前記振
動ペン３と前記振動伝達板８との接触点である加振点か
ら伝播する振動を示す波、Ｂは振動伝達板端面での反射
波、Ｃは制振シート装着境界面での反射波をそれぞれ模
式的に示したものである。In the figure, reference numeral 8 is a vibration transmission plate, 7'is the vibration damping sheet, 3 is a vibration pen which is a vibration source, and A is a vibration point which is a contact point between the vibration pen 3 and the vibration transmission plate 8. A wave showing vibration propagating from a point, B is a reflected wave at the end surface of the vibration transmission plate, and C is a reflected wave at the vibration damping sheet mounting boundary surface.

【００１２】従来の制振シート７’は前述のとおり板全
体に発生している振動（固有振動つまり共振振動も含
む）に対しては制振効果は大きいが、図７（Ｂ）のよう
に、制振シートが装着されない領域で加振し、そこから
伝播する進行波としての振動に対しては充分な制振効果
が得られないため、図７（Ｃ）のように制振シート７’
装着部分Ｄにおいて若干減衰させるものの振動伝達板端
面での反射波Ｂを充分抑えることができない。As described above, the conventional damping sheet 7'has a great damping effect on the vibrations (including natural vibrations, that is, resonance vibrations) generated in the entire plate, but as shown in FIG. Since the vibration damping sheet 7'is not vibrated in the area where the vibration damping sheet is not mounted and the vibration as the traveling wave propagating from the vibration damping sheet cannot be sufficiently damped, the vibration damping sheet 7 '
Although it is slightly attenuated at the mounting portion D, the reflected wave B at the end surface of the vibration transmission plate cannot be sufficiently suppressed.

【００１３】更に、従来の制振シート７’を装着するこ
とにより、新たに制振シート装着界面で反射波Ｃが発生
した。したがって、弾性波を用いる座標入力装置の振動
伝達板の周辺部に従来の制振シートを装着しただけで
は、前記２つの反射波が発生し、加振源からの直接波を
検出する際にノイズとなって検出精度を下げるという欠
点があった。Further, by mounting the conventional damping sheet 7 ', a reflected wave C is newly generated at the damping sheet mounting interface. Therefore, if the conventional vibration damping sheet is attached to the peripheral portion of the vibration transmission plate of the coordinate input device using the elastic wave, the above two reflected waves are generated and noise is generated when the direct wave from the vibration source is detected. Therefore, there is a drawback that the detection accuracy is lowered.

【００１４】また、以前に異なる特性を持つ２種類以上
の防振材を組み合わせて振動伝達板の周辺部に装着した
構成の提案もなされているが、単一材料でしかも材料特
性を数値で特定していなかった。Further, there has been previously proposed a structure in which two or more types of vibration damping materials having different characteristics are combined and mounted on the peripheral portion of the vibration transmission plate, but the material characteristics can be specified numerically with a single material. I didn't.

【００１５】更に、従来、上記防振材装着面での反射波
を軽減するような材料成分を持った防振材に関する提案
もなされている。しかし、前記防振特性を機能させるに
は構造的に伝播体へ上記防振材を密着固定する必要があ
る。従来例においては、そのために接着剤や両面テープ
などの接着手段を用いていたが、その接着剤・両面テー
プなどの材料に接着機能と共に上記防振性能を持たせる
のは困難であった。また、接着に伴って接着剤などの材
料や製造上の工程が余計にかかっていた。Further, hitherto, proposals have been made regarding a vibration isolator having material components that reduce reflected waves on the vibration isolator mounting surface. However, in order for the above-mentioned vibration-proof characteristics to function, it is necessary to structurally fix the above-mentioned vibration-proof material closely to the propagating body. In the conventional example, therefore, an adhesive or an adhesive means such as a double-sided tape was used, but it was difficult to provide the material such as the adhesive or the double-sided tape with the above-mentioned vibration-proofing function together with the adhesive function. In addition, materials such as adhesives and manufacturing processes have been added to the bonding process.

【００１６】本発明は上記従来例に鑑みてなされたもの
であり、防振特性を阻害する接着層なしに防振材を振動
伝達体に装着して防振材自身の防振特性を発揮させ、さ
らに、量産時の防振材を接着する工程を省いて、低コス
ト化と接着に起因する特性のバラツキをなくすことを目
的とする。The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional example, and a vibration-damping material is attached to a vibration transmitting body without an adhesive layer that hinders the vibration-damping characteristics so that the vibration-damping material itself can exhibit its vibration-damping characteristics. Further, it is an object of the present invention to eliminate the step of adhering the vibration isolator at the time of mass production, reduce the cost, and eliminate the variation in the characteristics due to the adhesion.

【００１７】[0017]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の座標入力装置は次のような構成からなる。
振動の伝達時間によって振動源の座標を特定する座標入
力装置であって、振動伝達体と、磁性体を分散させ方向
をそろえて磁化した防振材とを備える。In order to achieve the above object, the coordinate input device of the present invention has the following structure.
A coordinate input device that specifies the coordinates of a vibration source based on the transmission time of vibration, and includes a vibration transmission body and a vibration damping material in which magnetic materials are dispersed and magnetized in the same direction.

【００１８】[0018]

【作用】上記構成により本発明の座標入力装置は、磁化
した防振材の磁力により振動伝達体を支持し、振動を抑
制する。With the above structure, the coordinate input device of the present invention supports the vibration transmitter by the magnetic force of the magnetized vibration isolator and suppresses the vibration.

【００１９】[0019]

【実施例】以下、添付図面にしたがって、本発明に係る
実施例を詳細に説明する。Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

【００２０】［装置構成の説明（図１）］図１は本実施
例における座標入力装置の構造を示している。[Description of Device Configuration (FIG. 1)] FIG. 1 shows the structure of the coordinate input device in this embodiment.

【００２１】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など透明部材からなる
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上をタッチさせることで行う。また、実際に
は、図示の実線で示す符号Ａの領域（以下、有効エリア
と言う）内を振動ペン３で指定することを行う。この振
動伝達板８の外周には、反射した振動が中央部に戻るの
を防止（減少）させるための防振材７が設けられ、その
境界に圧電素子など、機械的振動を電気信号に変換する
振動センサ６ａ〜６ｃが図示の位置に固定されている。
上記防振材７は磁性体を分散させ着磁させたものである
が、詳しくは後で述べる。In the figure, reference numeral 1 denotes an arithmetic control circuit for controlling the entire apparatus and calculating a coordinate position. Reference numeral 2 is a vibrator drive circuit for vibrating the pen tip inside the vibrating pen 3. Reference numeral 8 is a vibration transmission plate made of a transparent member such as acrylic or glass plate, and the coordinate input by the vibration pen 3 is performed by touching the vibration transmission plate 8. In addition, actually, the inside of the area indicated by reference numeral A indicated by the solid line in the figure (hereinafter referred to as an effective area) is designated by the vibrating pen 3. A vibration damping material 7 is provided on the outer periphery of the vibration transmitting plate 8 for preventing (reducing) the reflected vibration from returning to the central portion, and a mechanical vibration such as a piezoelectric element is converted into an electric signal at the boundary thereof. The vibration sensors 6a to 6c are fixed at the positions shown.
The vibration isolator 7 is made of a magnetic material dispersed and magnetized, which will be described later in detail.

【００２２】９は各振動センサ６ａ〜６ｃで振動を検出
した旨の信号を演算制御回路１に出力する振動波形検出
回路である。１１はＣＲＴ（あるいは液晶表示器）など
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８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でなぞられた位置
にドットを表示し、それを振動伝達板８（透明部材より
なるので）を透かして見ることが可能になっている。す
なわち、検出された振動ペン３の座標に対応したディス
プレイ１１上の位置にドット表示が行われ、振動ペン３
により入力された点や線などの要素により構成される画
像は、あたかも紙に書き込みを行った様に振動ペンの軌
跡の上に現れる。Reference numeral 9 is a vibration waveform detection circuit for outputting to the arithmetic and control circuit 1 a signal indicating that vibration has been detected by each of the vibration sensors 6a to 6c. Reference numeral 11 is a display such as a CRT (or a liquid crystal display) capable of displaying in dot units, and is arranged behind the vibration transmission plate 8. Then, by driving the display drive circuit 10, it is possible to display a dot at a position traced by the vibrating pen 3 and see it through the vibration transmitting plate 8 (because it is made of a transparent member). That is, dot display is performed at a position on the display 11 corresponding to the detected coordinates of the vibrating pen 3.
The image composed of elements such as points and lines input by appears on the locus of the vibrating pen as if writing on paper.

【００２３】また、このような構成によればディスプレ
イ１１にはメニュー表示を行い、振動ペン３によりその
項目を選択させたり、プロンプトを表示させて所定の位
置に振動ペン３を接触させるなどの入力方式を用いるこ
ともできる。Further, according to such a configuration, a menu is displayed on the display 11, and the vibrating pen 3 is used to select the item, or a prompt is displayed to input the vibrating pen 3 to a predetermined position. A method can also be used.

【００２４】図２に実施例に振動ペン３の構造（断面
図）を示す。FIG. 2 shows the structure (cross-sectional view) of the vibrating pen 3 in the embodiment.

【００２５】振動ペン３に内蔵された振動子４は、振動
子駆動回路２により駆動される。振動子４の駆動信号は
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、低インピーダンス駆動が可能な振動子駆動回路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。The vibrator 4 built in the vibrating pen 3 is driven by the vibrator driving circuit 2. The drive signal for the vibrator 4 is supplied as a low-level pulse signal from the arithmetic control circuit 1, amplified by a predetermined gain by the vibrator drive circuit 2 capable of low impedance driving, and then applied to the vibrator 4.

【００２６】電気的な駆動信号は振動子４によって機械
的な超音波振動に変換され、ホーン部（ペン先）５を介
して振動伝達板８に伝達される。The electric drive signal is converted into mechanical ultrasonic vibration by the vibrator 4, and is transmitted to the vibration transmission plate 8 via the horn portion (pen tip) 5.

【００２７】ここで、振動子４の振動周波数はアクリル
・ガラスなどの振動伝達板８に板波を発生させることが
できる値に選択される。また振動子駆動の際、振動伝達
板８に対して図２の垂直方向に振動子４が主に振動する
ような振動モードが選択される。また、振動子４の振動
周波数を振動子４の共振周波数とすることで効率の良い
振動変換が可能である。Here, the vibration frequency of the vibrator 4 is selected to a value capable of generating a plate wave on the vibration transmission plate 8 such as acrylic glass. Further, when the vibrator is driven, a vibration mode in which the vibrator 4 mainly vibrates in the vertical direction of FIG. 2 with respect to the vibration transmission plate 8 is selected. Further, by setting the vibration frequency of the vibrator 4 as the resonance frequency of the vibrator 4, it is possible to perform efficient vibration conversion.

【００２８】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、障害物などの影響を受けにくいという利
点を有する。As described above, the elastic wave transmitted to the vibration transmitting plate 8 is a plate wave, and has the advantage that it is less susceptible to scratches and obstacles on the surface of the vibration transmitting plate as compared to surface waves. Have.

【００２９】なお、以上の構成における実施例の振動伝
達板８の寸法及び反射防止材７の装着位置、さらには振
動センサ６ａ〜６ｃの配置位置などの特定にかかる原理
の詳細は後述する。The details of the principle of specifying the dimensions of the vibration transmission plate 8 and the mounting position of the antireflection material 7 and the positions of the vibration sensors 6a to 6c in the above-described structure will be described later.

【００３０】［演算制御回路の説明（図３）］上述した
構成において、演算制御回路１は所定周期ごと（例えば
５ｍｓごと）に振動子駆動回路２に振動ペン３内の振動
子４を駆動させる信号を出力すると共に、その内部のタ
イマ（カウンタで構成されている）により計時を開始さ
せる。そして、振動ペン３より発生した振動は振動セン
サ６ａ〜６ｃまでの距離に応じて遅延して到達する。振
動波形検出回路９は各振動センサ６ａ〜６ｃからの信号
を検出して、後述する波形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。演算制御回
路１にはセンサ毎のこの信号が入力され、各々の振動セ
ンサ６ａ〜６ｃまでの振動到達時間を計り、そして振動
ペンの座標位置を算出する。[Explanation of Arithmetic and Control Circuit (FIG. 3)] In the above-mentioned configuration, the arithmetic and control circuit 1 causes the transducer drive circuit 2 to drive the transducer 4 in the vibrating pen 3 every predetermined period (for example, every 5 ms). A signal is output, and the internal timer (which is composed of a counter) starts timing. Then, the vibration generated by the vibration pen 3 arrives after being delayed according to the distance to the vibration sensors 6a to 6c. The vibration waveform detection circuit 9 detects the signals from the vibration sensors 6a to 6c and generates a signal indicating the vibration arrival timing at each vibration sensor by the waveform processing described later. This signal for each sensor is input to the arithmetic control circuit 1, the vibration arrival time to each of the vibration sensors 6a to 6c is measured, and the coordinate position of the vibration pen is calculated.

【００３１】そして、演算制御回路１はこの算出された
振動ペン３の座標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による表示動作を制
御する。Then, the arithmetic control circuit 1 drives the display drive circuit 10 based on the calculated coordinate position information of the vibrating pen 3 to control the display operation by the display 11.

【００３２】図３に実施例における演算制御回路１の内
部構成を示し、各構成要素及びその動作概要を以下に説
明する。FIG. 3 shows the internal configuration of the arithmetic control circuit 1 in the embodiment, and each component and its operation outline will be described below.

【００３３】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
部カウンタや動作手順を記憶したＲＯＭ、ワークエリア
に使用するＲＡＭなどを内蔵している。３３は不図示の
基準クロックを計時するタイマ（カウンタより構成され
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を駆動を開始させるためのスタート信号を出力
することで、その計時を開始する。すなわち、これによ
って、計時開始と振動発生の時期との同期が取られるこ
とになる。In the figure, reference numeral 31 is a microcomputer for controlling the arithmetic control circuit 1 and the coordinate input apparatus as a whole, which incorporates an internal counter, a ROM storing operation procedures, a RAM used in a work area, and the like. A timer 33 (comprising a counter) for measuring a reference clock (not shown) outputs a start signal to the vibrator driving circuit 2 to start driving the vibrator 4 in the vibrator pen 3. Then, the timekeeping is started. That is, this synchronizes the start of timing and the timing of vibration occurrence.

【００３４】その他各構成要素となる回路は順を追って
説明する。The circuits that are the other constituent elements will be described in order.

【００３５】振動波形検出回路９を介して得られた各振
動センサ６ａ〜６ｃの振動到達の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
ｃに入力される。ラッチ回路３４ａ〜３４ｃは振動セン
サ６ａ〜６ｃに対応しており、各々は対応する振動セン
サの信号であるタイミング信号を受信すると、その時点
でのタイマ３３の計時値をラッチする。そして、すべて
の検出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が判定回路３６から
この信号を受信した時には、ラッチ回路３４ａ〜３４ｃ
から各々の振動センサまでの振動到達時間を読み取り、
所定の計算を経て振動ペン３による振動伝達板８上の座
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の対応する位置
にドット等を表示する。The timing signal of the vibration arrival of each of the vibration sensors 6a to 6c obtained through the vibration waveform detection circuit 9 is passed through the detection signal input port 35 to the latch circuits 34a to 34.
Input to c. The latch circuits 34a to 34c correspond to the vibration sensors 6a to 6c, and when receiving the timing signal which is the signal of the corresponding vibration sensor, each latches the measured value of the timer 33 at that time. When the determination circuit 36 determines that all the detection signals have been received, it outputs a signal to that effect to the microcomputer 31. When the microcomputer 31 receives this signal from the determination circuit 36, the latch circuits 34a to 34c
To the vibration arrival time from the to each vibration sensor,
The coordinate position of the vibration pen 3 on the vibration transmission plate 8 is calculated through a predetermined calculation. 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 is displayed at a corresponding position on the display.

【００３６】［振動伝播時間検出の説明（図４、図
５）］以下、振動センサまでの振動到達時間の計測の原
理を説明する。[Description of Vibration Propagation Time Detection (FIGS. 4 and 5)] The principle of measuring the vibration arrival time to the vibration sensor will be described below.

【００３７】図４は振動波形検出回路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。なお、以下では、振動センサ６ａ
を用いて説明するが、その他の振動センサ６ｂ・６ｃに
ついても全く同じである。FIG. 4 is a diagram for explaining the detection waveform input to the vibration waveform detection circuit 9 and the process of measuring the vibration transmission time based on the detection waveform. In the following, the vibration sensor 6a
However, the same applies to the other vibration sensors 6b and 6c.

【００３８】振動センサ６ａへ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でもって
開始することはすでに説明した。It has already been described that the measurement of the vibration transmission time to the vibration sensor 6a is started by the output of the start signal to the vibrator drive circuit 2.

【００３９】このとき、振動子駆動回路２から振動子４
へは信号４１が印加されている。At this time, the oscillator drive circuit 2 to the oscillator 4
A signal 41 is applied to.

【００４０】この信号によって、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。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。With this signal, the ultrasonic vibration transmitted from the vibration pen 3 to the vibration transmission plate 8 progresses for a time tg corresponding to the distance to the vibration sensor 6a, and then is detected by the vibration sensor 6a. The signal indicated by 42 in the figure shows the signal waveform detected by the vibration sensor 6a.

【００４１】ところで、実施例で用いられている振動は
板波であり、そのため振動伝達板８内での伝播距離に対
して検出波形の包絡線４２１と位相４２２との関係は、
振動伝達中にその伝達距離に応じて変化する。By the way, the vibration used in the embodiment is a plate wave. Therefore, the relationship between the envelope 421 and the phase 422 of the detected waveform with respect to the propagation distance in the vibration transmission plate 8 is as follows.
It changes according to the transmission distance during vibration transmission.

【００４２】ここで、包絡線４２１の進む速度、すなわ
ち群速度をＶｇ、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の違いから、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。Here, the traveling speed of the envelope 421, that is, the group speed is Vg, and the phase speed of the phase 422 is Vp.
From the difference between the group velocity Vg and the phase velocity Vp, the distance between the vibration pen 3 and the vibration sensor 6a can be detected.

【００４３】まず包絡線４２１のみに着目するとその速
度はＶｇであり、ある特定の波形上の点、例えばピーク
を図示の４３で示す信号のように検出すると、振動ペン
３と振動センサ６ａとの間の距離ｄはその振動伝達時間
をｔｇとして、 ｄ＝Ｖｇ・ｔｇ … で与えられる。この式は振動センサ６ａに関するもので
あるが、同じ式により、他の２つの振動センサ６ｂ・６
ｃと振動ペン３との距離も同様の原理で表される。First, focusing only on the envelope 421, its speed is Vg, and when a point on a certain specific waveform, for example, a peak is detected as a signal indicated by 43 in the figure, the vibration pen 3 and the vibration sensor 6a are separated. The distance d between them is given by d = Vg · tg, where the vibration transmission time is tg. This equation relates to the vibration sensor 6a, but the other two vibration sensors 6b
The distance between c and the vibration pen 3 is also expressed by the same principle.

【００４４】さらに、より高精度な座標値を決定するた
めには、位相信号の検出に基づく処理を行う。Further, in order to determine the coordinate value with higher accuracy, processing based on the detection of the phase signal is performed.

【００４５】位相波形信号４２２の特定の検出点、たと
えば振動印加からピーク通過後のゼロクロス点までの時
間をｔｐ（信号４３で所定幅の窓信号４４を生成し、位
相信号４２２と比較することで得る）とれば振動センサ
と振動ペンの距離ｄは ｄ＝ｎ・λｐ＋Ｖｐ・ｔｐ … となる。ここでλｐは弾性波の波長、ｎは整数である。The time from a specific detection point of the phase waveform signal 422, for example, from the vibration application to the zero cross point after the peak passage, is generated by comparing the phase signal 422 with the tp (signal 43 to generate a window signal 44 of a predetermined width). Then, the distance d between the vibration sensor and the vibration pen is d = n · λp + Vp · tp. Here, λp is the wavelength of the elastic wave, and n is an integer.

【００４６】前記、式と式から上記の整数ｎは、 ｎ＝［（Ｖｇ・ｔｇ−Ｖｐ・ｔｐ）／λｐ＋１／Ｎ］ … と表される。From the above equations and equations, the above integer n is expressed as n = [(Vg · tg−Vp · tp) / λp + 1 / N].

【００４７】ここでＮは０以外の実数であり適当な数値
を用いる。たとえばＮ＝２とし、±１／２波長以内であ
れば、ｎを決定することができる。上記のようにして求
めたｎを式に代入することで、振動ペン３と包絡線セ
ンサ６ａ間の距離、ひいては振動ペン３と振動センサ６
ｂ・６ｃ間の距離を正確に測定することができる。上述
した２つの振動伝達時間ｔｇ及びｔｐの測定のための信
号４３及び４５は振動波形検出回路９により行われる
が、この振動波形検出回路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 and n is within ± 1/2 wavelength, n can be determined. By substituting n obtained as described above into the equation, the distance between the vibrating pen 3 and the envelope sensor 6a, and thus the vibrating pen 3 and the vibrating sensor 6a.
The distance between b and 6c can be measured accurately. The signals 43 and 45 for measuring the above-described two vibration transmission times tg and tp are generated by the vibration waveform detection circuit 9, which is configured as shown in FIG.

【００４８】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。増幅された信号はエンベロープ検出回路５２に入力
され、検出信号の包絡線のピークのみが取り出される。
抽出された包絡線の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。検出されたピ
ークから、モノマルチバイブレータなどから構成された
Ｔｇ信号検出回路５４によって所定波形の包絡線遅延時
間検出信号である信号Ｔｇ（信号５３）が形成され、演
算制御回路１に入力される。In FIG. 5, the output signal of the vibration sensor 6a is amplified to a predetermined level by the preamplifier circuit 51. The amplified signal is input to the envelope detection circuit 52, and only the peak of the envelope of the detection signal is extracted.
The timing of the peak of the extracted envelope is detected by the envelope peak detection circuit 53. From the detected peak, a signal Tg (signal 53) which is an envelope delay time detection signal of a predetermined waveform is formed by the Tg signal detection circuit 54 composed of a mono-multivibrator or the like and input to the arithmetic control circuit 1.

【００４９】また、この信号Ｔｇは単安定マルチバイブ
レータ５５（信号４４を発生させる）・コンパレートレ
ベル供給回路５６を経て、遅延時間調整回路５７によっ
て遅延された元信号と比較するため、コンパレータＴｐ
検出回路５８に供給される。そして、このコンパレータ
Ｔｇ検出回路５８からは位相遅延時間信号Ｔｐが演算制
御回路１に供給されることになる。Further, the signal Tg passes through the monostable multivibrator 55 (which generates the signal 44) and the comparator level supply circuit 56, and is compared with the original signal delayed by the delay time adjusting circuit 57.
It is supplied to the detection circuit 58. Then, the phase delay time signal Tp is supplied from the comparator Tg detection circuit 58 to the arithmetic control circuit 1.

【００５０】なお、以上説明した回路は振動センサ６ａ
に対するものであり、他の振動センサ６ｂ・６ｃについ
ても同じ回路が設けられる。The circuit described above is equivalent to the vibration sensor 6a.
The same circuit is provided for the other vibration sensors 6b and 6c.

【００５１】そこで、センサの数を一般化してｈ個とす
ると、包絡線遅延時間Ｔｇ１〜Ｔｇｈのそれぞれｈ個の
検出信号が演算制御回路１に入力される。そして、演算
制御回路１では上記のＴｇ１〜Ｔｇｈ、Ｔｐ１〜Ｔｐｈ
信号を入力ポート３５から入力し、各々のタイミングを
トリガとしてタイマ３３の計時値（カウント値）をラッ
チ回路３４ａ〜３４ｃに取り込む。タイマ３３は振動ペ
ンの駆動に同期してスタートされているので、ラッチ回
路３４ａ〜３４ｃには各振動センサ６ａ〜６ｃの包絡線
及び位相のそれぞれの遅延時間を示すデータがラッチさ
れることになる。Therefore, if the number of sensors is generalized to h, then h detection signals of envelope delay times Tg1 to Tgh are input to the arithmetic control circuit 1. Then, in the arithmetic control circuit 1, the above Tg1 to Tgh and Tp1 to Tph.
A signal is input from the input port 35, and the timing value (count value) of the timer 33 is taken into the latch circuits 34a to 34c by using each timing as a trigger. Since the timer 33 is started in synchronization with the driving of the vibrating pen, the latch circuits 34a to 34c latch the data indicating the respective delay times of the envelopes and the phases of the vibration sensors 6a to 6c. ..

【００５２】［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 transmission plate 8 by the vibration pen 3 will be described.

【００５３】今、振動伝達板８上の振動センサ６ａの座
標をＳa （０，０）すなわち原点とし、振動センサ６ｂ
・６ｃの座標位置を各々Ｓb （Ｘ，０）、Ｓc （０，
Ｙ）とする。そして振動ペンの座標をＰ（ｘ，ｙ）とす
る。Now, let the coordinates of the vibration sensor 6a on the vibration transmission plate 8 be Sa (0, 0), that is, the origin, and use the vibration sensor 6b.
The coordinate positions of 6c are Sb (X, 0) and Sc (0,
Y). Then, the coordinates of the vibrating pen are set to P (x, y).

【００５４】そして、先に説明した原理に基づいて、振
動ペン３と各振動センサ６ａ〜６ｃまでの距離をそれぞ
れｄa 〜ｄc とすると、求めるＰ（ｘ，ｙ）は三平方の
定理より、次式のごとくなる。 ここで、“Ｘ”及び“Ｙ”は振動センサ６ａから振動セ
ンサ６ｂ・６ｃへの横及び縦方向の距離であり、センサ
６ａ・６ｂ・６ｃは図６の様に直角３角形をなして配置
されている。Based on the principle described above, if the distances between the vibrating pen 3 and the vibration sensors 6a to 6c are da to dc, the obtained P (x, y) is It becomes like a formula. Here, "X" and "Y" are horizontal and vertical distances from the vibration sensor 6a to the vibration sensors 6b and 6c, and the sensors 6a, 6b and 6c are arranged in a right angled triangle as shown in FIG. Has been done.

【００５５】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ことになる。As described above, the position coordinates of the vibrating pen 3 can be detected in real time.

【００５６】［本発明の防振材の説明］図８に示すよう
に、未着磁の磁性体を防振材材料中に分散させ（図中の
点々）固定し板状に成形する。成形後、振動伝達板との
装着面に垂直な矢印の方向に強力な一様磁界を印加し、
磁化方向をそろえて着磁して、防振材７とする。基材と
なる防振材の材料は、エポキシン樹脂・シリコン樹脂・
ポリ塩化ビニルなどの樹脂でも、或はブチルゴム・ポリ
ノルブルネンゴムなどのゴム形の材料でも、他の制振性
能を有する材料でもよい。[Explanation of Anti-Vibration Material of the Present Invention] As shown in FIG. 8, an unmagnetized magnetic material is dispersed in the anti-vibration material (dots in the figure) and fixed to form a plate. After molding, apply a strong uniform magnetic field in the direction of the arrow perpendicular to the mounting surface with the vibration transmission plate,
It is magnetized by aligning the magnetization directions to form a vibration isolator 7. The material of the vibration-proof material as the base material is epoxy resin / silicon resin /
It may be a resin such as polyvinyl chloride, or a rubber-shaped material such as butyl rubber or polynorbrunene rubber, or another material having vibration damping performance.

【００５７】図９は、上記磁性を持った防振材を鉄など
の磁性体の振動伝達板８の周辺部に装着した構成を示
す。この構成により、周辺部に到達した振動は接着層な
どの不要な媒質を介さずに、効率的に防振材７により制
振される。FIG. 9 shows a structure in which the above-mentioned magnetic vibration isolator is attached to the periphery of the vibration transmission plate 8 made of a magnetic material such as iron. With this configuration, the vibration reaching the peripheral portion is efficiently damped by the vibration isolator 7 without passing through an unnecessary medium such as an adhesive layer.

【００５８】更に、磁性体を防振材中に分散することに
より、充填材として内部摩耗が生じ、振動エネルギーは
効率よく熱エネルギーとして吸収される。Further, by dispersing the magnetic material in the vibration-proof material, internal wear occurs as a filler, and the vibration energy is efficiently absorbed as heat energy.

【００５９】更に、磁気吸着により、振動伝達板８と防
振材７との接触部分の密着性が向上し、従来あった、接
触部分に空気層が混入することによる防振材への振動伝
達効率の低下を防ぐことができる。Further, the magnetic attraction improves the adhesion of the vibration transmitting plate 8 and the vibration isolator 7 at the contact portion, and the vibration transmission to the vibration isolator due to the inclusion of an air layer in the contact portion, which has been conventionally done. It is possible to prevent a decrease in efficiency.

【００６０】[0060]

【他の実施例】次に、図１０に示す様にガラスなどの非
磁性体の振動伝達板に於いて発明の構成を説明する。こ
の場合、振動伝達板８を挟んで、それぞれ逆方向に磁化
された２つの板状の防振材７を装着する。これにより、
磁性体でない振動伝達板であっても装着が可能になる。
また、振動伝達板を挟んだ防振材同士で、磁気制動によ
る振動エネルギーから熱エネルギーへの変換効果が付加
され、防振効果が向上する。Other Embodiments Next, the constitution of the invention will be described for a vibration transmission plate made of a non-magnetic material such as glass as shown in FIG. In this case, two plate-shaped vibration isolator 7 which are magnetized in opposite directions with the vibration transmission plate 8 in between are mounted. This allows
Even a vibration transmission plate that is not a magnetic body can be attached.
Moreover, the effect of converting the vibration energy by the magnetic braking into the heat energy is added between the vibration-proof materials sandwiching the vibration transmission plate, and the vibration-proof effect is improved.

【００６１】更に、本実施例において防振材に分散させ
る前記磁性体の形状はフィラー状・粒状・ウイスカー状
等やその他いずれでもよい。また、上記分散させる磁性
体のサイズを数種類にしたり、他の充填材と組み合わせ
ることにより振動エネルギーの熱エネルギーへの変換効
率を向上することができる。Further, in the present embodiment, the shape of the magnetic material dispersed in the vibration damping material may be filler-like, granular, whisker-like or any other shape. Further, the efficiency of conversion of vibration energy into heat energy can be improved by changing the size of the magnetic material to be dispersed and combining it with other fillers.

【００６２】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 a single device. Further, it goes without saying that the present invention can be applied to the case where it is achieved by supplying a program to a system or an apparatus.

【００６３】[0063]

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る座標入
力装置では、防振材自体が振動伝達体への接着力を持つ
ことができ、防振特性を阻害する接着層なしに防振材自
身の防振特性を発揮することができる。さらに、量産時
の防振材を接着する工程が省け低コスト化ができ、接着
に起因する特性のバラツキをなくすことができる。As described above, in the coordinate input device according to the present invention, the vibration isolator itself can have an adhesive force to the vibration transmitting body, and the vibration isolator does not have an adhesive layer that inhibits the vibration isolating characteristics. It can exhibit its own anti-vibration properties. Further, the step of adhering the vibration isolator at the time of mass production can be omitted, the cost can be reduced, and the variation in characteristics due to the adhering can be eliminated.

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

【図１】本実施例の座標入力装置のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of a coordinate input device according to an embodiment.

【図２】振動ペンの構造を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a structure of a vibrating pen.

【図３】実施例における演算制御回路の内部構成を示す
図である。FIG. 3 is a diagram showing an internal configuration of an arithmetic control circuit in the embodiment.

【図４】振動ペンと振動センサとの間の距離測定を説明
するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining distance measurement between a vibrating pen and a vibration sensor.

【図５】実施例における信号波形検出回路の一部構成内
容を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a partial configuration content of a signal waveform detection circuit in the example.

【図６】座標位置算出の原理を説明するための図であ
る。FIG. 6 is a diagram for explaining the principle of coordinate position calculation.

【図７】従来例の説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of a conventional example.

【図８】[Figure 8]

【図９】[Figure 9]

【図１０】実施例の防振材及びその装着を説明するため
の図である。FIG. 10 is a diagram for explaining the vibration damping material of the embodiment and its mounting.

【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 ４…振動子 ６ａ・６ｂ・６ｃ…振動センサ ７・７’…防振材 ８・８’…振動伝達板 ３１…マイクロコンピユータ ３３…タイマ ３４ａ・３４ｂ・３４ｃ…ラッチ回路 ３５…検出信号入力ポート ３６…判定回路 ３７…Ｉ／Ｏポート 1 ... Arithmetic control circuit 2 ... Oscillator drive circuit 3 ... Oscillating pen 4 ... Oscillator 6a, 6b, 6c ... Vibration sensor 7.7 '... Anti-vibration material 8.8' ... Vibration transmission plate 31 ... Micro computer 33 ... Timer 34a, 34b, 34c ... Latch circuit 35 ... Detection signal input port 36 ... Judgment circuit 37 ... I / O port

───────────────────────────────────────────────────── 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 田中 淳 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Masaki Tokioka 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Jun Tanaka 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Within the corporation

Claims (1)

【特許請求の範囲】 【請求項１】 振動の伝達時間によって振動源の座標を
特定する座標入力装置であって、 振動伝達体と、 磁性体を分散させ方向をそろえて磁化した防振材と、 を備えることを特徴とする座標入力装置。Claim: What is claimed is: 1. A coordinate input device for specifying coordinates of a vibration source according to a vibration transmission time, the vibration transmission body, and a vibration damping material in which magnetic materials are dispersed and magnetized in the same direction. A coordinate input device comprising: