JPH0562774B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は座標入力装置、特に振動伝達板上の振
動伝達板時間から指示点座標を検出する座標入力
装置であつて、振動伝達板端部に防振材を設ける
構造を有する座標入力装置に関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention is a coordinate input device, particularly a coordinate input device for detecting the coordinates of an indicated point from a vibration transmission plate time on a vibration transmission plate, and The present invention relates to a coordinate input device having a structure in which a vibration isolating material is provided.

［従来の技術］ 従来より、振動伝達板に圧電素子などを内蔵し
た振動ペンにより振動入力を行ない、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。[Prior art] Conventionally, vibration input is performed using a vibrating pen with a piezoelectric element built into the vibration transmission plate, and the input vibration is detected by multiple sensors provided on the vibration transmission plate.
A coordinate input device is known that detects the coordinates of an input point by measuring vibration transmission time.

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 of the vibration transmission plate is supported by a vibration isolating material so that the input vibration is reflected at the end of the vibration transmission plate and the reflected wave does not cause an error in detection by the vibration sensor. structure is used.

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、固体音対策用に大き
く分類される。したがつて、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、第１１図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つた。 Conventional vibration isolating materials were developed primarily for noise prevention, and are broadly classified into those for air noise countermeasures and those for solid body noise countermeasures. Therefore, when using conventional vibration isolating materials for the above-mentioned purposes, materials for solid-state sound countermeasures are used. Conventional damping materials for solid-body sound countermeasures include a thin damping sheet as shown in Figure 11A,
Or the paint was hot.

第１１図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、
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. 11A, 8 is a diaphragm to be damped, and 7 is a damping sheet. The diaphragm 8' is a thin steel plate,
It is composed of metal plates such as aluminum plates, resin plates, glass plates, etc.

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 configuration, the vibrating diaphragm 8'
By attaching the damping sheet 7 to the plate 8, the vibration damping of the damping sheet 7 can be used to reduce the vibration of the plate 8', thereby reducing noise.

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、さらにこれに可塑剤、安定剤、軟
化材、鉛、鉄などの金属粉、ケイ砂、アスフアル
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。 Commercially available materials for the vibration damping sheet 7 include polyvinyl chloride resin, atactic polypropylene, polyethylene vinyl acetylate, styrene butadiene rubber, silicone rubber, and cement paste, in addition to which plasticizers, stabilizers, and softeners are added. Additions or mixtures of wood, metal powders such as lead and iron, silica sand, asphalt, etc. are used. The molded shape of these materials includes a sponge-like porous shape.

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記のような従来の制振シート
は主として振動する板全体に装着することにより
板全体の振動を抑止するように考えられている。[Problems to be Solved by the Invention] However, the conventional vibration damping sheet as described above is mainly designed to suppress the vibration of the entire plate by attaching it to the entire vibrating plate.

したがつて、前記のように、振動伝達板の端部
での反射波を抑止するために第１１図Ｂのように
振動伝達板８の周辺に装着して用いても充分に反
射波を減少させることができなかつた。 Therefore, as described above, in order to suppress the reflected waves at the end of the vibration transmission plate, the reflected waves can be sufficiently reduced even if the vibration transmission plate is mounted around the vibration transmission plate 8 as shown in FIG. 11B. I couldn't let it go.

第１１図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、第１
１図Ｃは第１１図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. 11B is a diagram showing vibration propagation when the vibration damping sheet is attached to the periphery of the vibration transmission plate;
FIG. 1C is a part of the cross-sectional view of FIG. 11B, and is a diagram showing the state of reflected waves.

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 denotes a vibration transmission plate, 7 denotes the vibration damping sheet, 3 denotes a vibrating pen as an excitation source, and A denotes a vibration propagation point that is a contact point between the vibrating pen 3 and the vibration transmission plate 8. Waves representing vibrations, B schematically show reflected waves at the end face of the vibration transmission plate, and C schematically show reflected waves at the vibration damping sheet attachment interface.

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、第１１図Ｂ
のように、制振シート７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、第１１
図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 mentioned above, the conventional damping sheet 7 has a large damping effect against vibrations (including natural vibrations or resonance vibrations) occurring in the entire board, but as shown in Fig. 11B.
As shown in FIG.
As shown in Figure C, the reflected wave B at the end face of the vibration transmission plate is slightly attenuated at the part D where the damping sheet 7 is attached.
cannot be suppressed sufficiently.

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。従つて、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つて検出
精度を下げるという欠点があつた。 Furthermore, by attaching the conventional damping sheet 7, a reflected wave C was newly generated at the damping sheet attachment interface. Therefore, simply attaching a conventional damping sheet to the periphery of the vibration transmission plate of a coordinate input device that uses elastic waves will generate the two reflected waves, making it difficult to detect the direct wave from the vibration source. This has the disadvantage that it becomes noise and lowers detection accuracy.

［問題点を解決するための手段］ 以上の問題点を解決するために、本発明におい
ては、振動発生手段を有する振動入力手段を接触
することで入力された振動を、振動伝達部材に設
けられた振動検出手段により検出して、前記振動
入力手段の入力座標を検出する座標入力装置にお
いて、前記振動伝達部材の端縁から振動波の半波
長の整数倍の位置に、振動入力側に対する端縁を
位置付けた防振材を、前記振動伝達部材上に設け
た構成を採用した。[Means for Solving the Problems] In order to solve the above problems, in the present invention, vibration inputted by contacting a vibration input means having a vibration generation means is provided in a vibration transmission member. In the coordinate input device, the coordinate input device detects the input coordinates of the vibration input means by detecting the input coordinates of the vibration input means by detecting the input coordinates of the vibration input means. A structure is adopted in which a vibration isolating material is provided on the vibration transmission member.

［作用］ 以上の構成によれば、振動伝達部材の周辺部に
おいて、防振材および境界面で発生させた反射波
により干渉を起こし、これにより全体の反射波を
減衰させることができ、振動検出時のノイズを低
減して検出精度を向上させることができる。[Function] According to the above configuration, the reflected waves generated by the vibration isolating material and the boundary surface cause interference in the periphery of the vibration transmitting member, thereby attenuating the overall reflected waves, and vibration detection. Detection accuracy can be improved by reducing time noise.

［実施例］ 以下、図面に示す実施例に基づき、本発明を詳
細に説明する。[Examples] The present invention will be described in detail below based on examples shown in the drawings.

第１図Ａは本発明を採用した座標入力装置の構
造を示している。第１図の座標入力装置は、ドツ
トマトリクス方式などの表示方式を有するデイス
プレイ１１′とともに文字、図形、画像などの情
報入出力装置を構成する。 FIG. 1A shows the structure of a coordinate input device employing the present invention. The coordinate input device shown in FIG. 1 constitutes an information input/output device for characters, figures, images, etc. together with a display 11' having a display method such as a dot matrix method.

図において符号８で示されたものはアクリル、
ガラス板などからなる振動伝達板で振動ペン３か
ら伝達される振動をその辺部に３個設けられた振
動センサ６に伝達する。 In the figure, what is indicated by the symbol 8 is acrylic;
A vibration transmission plate made of a glass plate or the like transmits vibrations transmitted from the vibrating pen 3 to three vibration sensors 6 provided on its side.

本実施例における振動ペンを用いる座標検出で
は、振動ペン３から振動伝達板８を介して振動セ
ンサ６に伝達された超音波振動を伝達時間を計測
することにより振動ペン３の振動伝達板８上での
座標を検出する。 In the coordinate detection using the vibrating pen in this embodiment, ultrasonic vibrations transmitted from the vibrating pen 3 to the vibration sensor 6 via the vibration transmitting plate 8 are transmitted to the vibration transmitting plate 8 of the vibrating pen 3 by measuring the transmission time. Find the coordinates at.

振動伝達板８には、振動ペン３から伝達された
振動が周辺部で反射されて中央部の方向に戻るの
を防止するため、第１図Ｂのように合成樹脂など
で構成された防振材７が装着されている。上記防
振材７は、上記振動伝達板８の表面に振動伝播波
の波長の1/2の整数倍の距離差をもつて装着する。 The vibration transmitting plate 8 is provided with a vibration isolator made of synthetic resin or the like, as shown in FIG. Material 7 is attached. The vibration isolating material 7 is attached to the surface of the vibration transmission plate 8 with a distance difference that is an integral multiple of 1/2 the wavelength of the vibration propagation wave.

これにより、後に詳述するように、表面と裏面
に装着した防振材７の境界面による反射波は1/2
波長分位相がずれることにより、お互いに弱めあ
うように干渉する。詳細に後述する。振動伝達板
８の辺部には３個の振動センサ６が取り付けられ
ており、振動ペン３から伝達される弾性波を検出
する。 As a result, as will be described in detail later, the waves reflected by the interface between the vibration isolating material 7 attached to the front and back surfaces are reduced to 1/2.
By shifting the phase by a wavelength, they interfere with each other in a destructive manner. This will be described in detail later. Three vibration sensors 6 are attached to the sides of the vibration transmission plate 8 to detect elastic waves transmitted from the vibration pen 3.

振動伝達板８はCRT（あるいは液晶表示器）な
ど、ドツト表示が可能な表示器１１′上に配置さ
れ、振動ペン３によりなぞられた位置にドツト表
示を行なうようになつている。すなわち、検出さ
れた振動ペン３の座標に対応した表示器１１′上
の位置にドツト表示が行なわれ、振動ペン３によ
り入力された点、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なつたように振
動ペンの軌跡の後に現れる。 The vibration transmitting plate 8 is placed on a display 11' capable of displaying dots, such as a CRT (or liquid crystal display), so that a dot is displayed at the position traced by the vibrating pen 3. That is, a dot is displayed at a position on the display 11' corresponding to the detected coordinates of the vibrating pen 3, and an image composed of elements such as points and lines inputted by the vibrating pen 3 is displayed as if it were written on paper. Appears after the trajectory of the vibrating pen as if it were done.

また、このような構成によれば表示器１１′に
はメニユー表示を行ない、振動ペンによりそのメ
ニユー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 an input method such as having the vibrating pen select the menu item or displaying a prompt and touching the vibrating pen 3 at a predetermined position is possible. You can also use

振動伝達板８に超音波振動を伝達させる振動ペ
ン３は、内部に圧電素子などから構成した振動子
４を有しており、振動子４の発生した超音波振動
を先端が尖つたホーン部５を介して振動伝達板８
に伝達する。 A vibrating pen 3 that transmits ultrasonic vibrations to a vibration transmission plate 8 has a vibrator 4 made of a piezoelectric element inside, and transmits the ultrasonic vibrations generated by the vibrator 4 to a horn portion 5 with a sharp tip. Vibration transmission plate 8 through
to communicate.

第２図は振動ペン３の構造を示している。振動
ペン３に内蔵された振動子４は、振動子駆動回路
２により駆動される。振動子４の駆動信号は第１
図の演算および制御回路１から低レベルのパルス
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によつて所定のゲインで増
幅された後、振動子４に印加される。 FIG. 2 shows the structure of the vibrating pen 3. A vibrator 4 built into the vibrating pen 3 is driven by a vibrator drive circuit 2. The drive signal for the vibrator 4 is the first
The signal is supplied as a low-level pulse signal from the calculation and control circuit 1 shown in the figure, and is applied to the vibrator 4 after being amplified by a predetermined gain by the vibrator drive circuit 2 capable of low impedance driving.

電気的は駆動信号は振動子４によつて機械的な
表音波振動に変換され、ホーン部５を介して振動
板８に伝達される。 The electrical drive signal is converted into mechanical surface sound vibration by the vibrator 4, and transmitted to the diaphragm 8 via the horn section 5.

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に対して第２図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よい振動変換が可能であ
る。 The vibration frequency of the vibrator 4 is selected to a value that can generate plate waves on the vibration transmission plate 8 made of acrylic, glass, or the like. Further, when driving the vibrator, a vibration mode is selected in which the vibrator 4 mainly vibrates in the vertical direction in FIG. 2 with respect to the vibration transmission plate 8. Further, by setting the vibration frequency of the vibrator 4 to the resonance frequency of the vibrator 4, efficient vibration conversion is possible.

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８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。 The elastic waves transmitted to the vibration transmission plate 8 as described above are plate waves, which have the advantage that they are less susceptible to the effects of scratches, obstacles, etc. on the surface of the vibration transmission plate 8 compared to surface waves.

再び、第１図Ａにおいて、振動伝達板８の角部
に設けられた振動センサ６も圧電素子などの機械
〜電気変換素子により構成される。３つの振動セ
ンサ６の各々の出力信号は波形検出回路６に入力
され、後段の演算制御回路１により処理可能な検
出信号に変換される。演算制御回路１は振動伝達
時間の測定処理を行ない、振動ペン３の振動伝達
板８上での座標位置を検出する。 Again, in FIG. 1A, the vibration sensor 6 provided at the corner of the vibration transmission plate 8 is also constituted by a mechanical to electrical conversion element such as a piezoelectric element. The output signals of each of the three vibration sensors 6 are input to the waveform detection circuit 6 and converted into detection signals that can be processed by the arithmetic control circuit 1 in the subsequent stage. The arithmetic control circuit 1 performs vibration transmission time measurement processing and detects the coordinate position of the vibrating pen 3 on the vibration transmission plate 8.

検出された振動ペン３の座標情報は演算制御回
路１において表示器１１′による出力方式に応じ
て処理される。すなわち、演算制御回路は入力座
標情報に基づいてビデオ信号処理装置１０を介し
て表示器１１′の出力動作を制御する。 The detected coordinate information of the vibrating pen 3 is processed in the arithmetic control circuit 1 according to the output method by the display 11'. That is, the arithmetic control circuit controls the output operation of the display 11' via the video signal processing device 10 based on the input coordinate information.

第３図は第１図の演算制御回路１の構造を示し
ている。ここでは主に振動ペン３の駆動系および
振動センサ６による振動検出系の構造を示してい
る。 FIG. 3 shows the structure of the arithmetic control circuit 1 shown in FIG. Here, the structure of the drive system of the vibrating pen 3 and the vibration detection system using the vibration sensor 6 are mainly shown.

マイクロコンピユータ１１は内部カウンタ、
ROMおよびRAMを内蔵している。駆動信号発
生回路１２は第１図の振動子駆動回路２に対して
所定周波数の駆動パルスを出力するもので、マイ
クロコンピユータ１１により座標演算用の回路と
同期して起動される。 The microcomputer 11 has an internal counter,
Built-in ROM and RAM. The drive signal generation circuit 12 outputs a drive pulse of a predetermined frequency to the vibrator drive circuit 2 shown in FIG. 1, and is activated by the microcomputer 11 in synchronization with the coordinate calculation circuit.

カウンタ１３の計数値はマイクロコンピユータ
１１によりラツチ回路１４にラツチされる。 The count value of the counter 13 is latched into the latch circuit 14 by the microcomputer 11.

一方、波形検出回路９は、振動センサ６の出力
から後述のようにして、座標検出のための振動伝
達時間を計測するための検出信号のタイミング情
報および、筆圧検出のための信号レベル情報を出
力する。これらのタイミングおよびレベル情報は
入力ポート１５および１７にそれぞれ入力され
る。 On the other hand, the waveform detection circuit 9 obtains timing information of a detection signal for measuring vibration transmission time for coordinate detection and signal level information for pen pressure detection from the output of the vibration sensor 6 as described later. Output. These timing and level information are input to input ports 15 and 17, respectively.

波形検出回路９から入力されるタイミング信号
は入力ポート１５に入力され、判定回路１６によ
りラツチ回路１４内の計数値と比較され、その結
果がマイクロコンピユータ１１に伝えられる。す
なわち、カウンタ１３の出力データのラツチ値と
して振動伝達時間が表現され、この振動伝達時間
値により座標演算が行なわれる。 The timing signal inputted from the waveform detection circuit 9 is inputted to the input port 15, and is compared with the count value in the latch circuit 14 by the determination circuit 16, and the result is transmitted to the microcomputer 11. That is, the vibration transmission time is expressed as the latch value of the output data of the counter 13, and coordinate calculations are performed using this vibration transmission time value.

表示器１１′の出力制御処理は入出力ポート１
７を介して行なわれる。 The output control process of the display unit 11' is performed using input/output port 1.
This is done via 7.

第４図は第１図の波形検出回路９に入力される
検出波形と、それに基づく振動伝達時間の計測処
理を説明するものである。第４図において符号４
１で示されるものは振動ペン３に対して印加され
る駆動信号パルスである。このような波形により
駆動された振動ペン３から振動伝達板８に伝達さ
れた超音波振動は振動伝達板８内を通つて振動セ
ンサ６に検出される。 FIG. 4 explains the detected waveform input to the waveform detection circuit 9 of FIG. 1 and the vibration transmission time measurement process based on the detected waveform. Number 4 in Figure 4
What is indicated by 1 is a drive signal pulse applied to the vibrating pen 3. Ultrasonic vibrations transmitted from the vibrating pen 3 driven by such a waveform to the vibration transmission plate 8 pass through the vibration transmission plate 8 and are detected by the vibration sensor 6.

振動伝達板８内を振動センサ６までの距離に応
じた時間tgをかけて進行した後、振動は振動セン
サ６に到達する。第４図の符号４２は振動センサ
６が検出した信号波形を示している。本実施例に
おいて用いられる板波に於ては振動伝達板８内で
の伝播距離に対して検出波形のエンベロープ４２
１と位相４２２の関係は振動伝達中に伝達距離に
応じて変化する。 After traveling within the vibration transmission plate 8 for a time tg corresponding to the distance to the vibration sensor 6, the vibration reaches the vibration sensor 6. Reference numeral 42 in FIG. 4 indicates a signal waveform detected by the vibration sensor 6. In the plate wave used in this embodiment, the envelope 42 of the detected waveform is
The relationship between 1 and phase 422 changes during vibration transmission depending on the transmission distance.

ここで、エンベロープの進む速度を群速度Vg、
位相速度をVpとする。この群速度および位相速
度の違いから振動ペン３と振動センサ６間の距離
を検出することができる。 Here, the advancing speed of the envelope is group velocity Vg,
Let the phase velocity be Vp. The distance between the vibrating pen 3 and the vibration sensor 6 can be detected from the difference in group velocity and phase velocity.

まず、エンベロープ４２１のみに着目すると、
その速度はVgであり、ある特定の波形上の点、
たとえばピークを第４図の符号４３のように検出
すると、振動ペン３および振動センサ６の間の距
離ｄはその振動伝達時間をtgとして ｄ＝Vg・tg ……(1) この式は振動センサ６の１つに関するものであ
るが、同じ式により他の２つの振動センサ６と振
動ペン３の距離を示すことができる。 First, if we focus only on the envelope 421,
Its velocity is Vg, and the point on a certain waveform,
For example, when a peak is detected as indicated by reference numeral 43 in Fig. 4, the distance d between the vibration pen 3 and the vibration sensor 6 is the vibration transmission time tg, and d=Vg・tg...(1) This formula is the vibration sensor 6, the distance between the other two vibration sensors 6 and the vibration pen 3 can be expressed by the same formula.

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なう。第４
図の位相波形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。 Furthermore, in order to determine coordinate values with higher precision, processing based on phase signal detection is performed. Fourth
If tp is the time from a specific detection point of the phase waveform 422 in the figure, for example, the time from vibration application to the zero crossing point after passing the peak, then the distance between the vibration sensor and the vibration pen is d=n・λp+Vp・tp...(2) becomes. Here, λp is the wavelength of the elastic wave, and n is an integer.

前記の(1)式と(2)式から上記の整数ｎは ｎ＝［（Vg・tg−Vp・tp）／λp＋１／Ｎ］ ……(3) と示される。ここでＮは０以外の実数であり、適
当な数値を用いる。たとえばＮ＝２とすれば、±
１／２波長以内であれば、ｎの決定することができ
る。上記のようにして求めたｎを決定することが
できる。 From the above equations (1) and (2), the above integer n is shown as n=[(Vg·tg−Vp·tp)/λp+1/N] (3). Here, N is a real number other than 0, and an appropriate value is used. For example, if N=2, ±
If it is within 1/2 wavelength, n can be determined. n obtained as described above can be determined.

上記のようにして求めたｎを(2)式に代入するこ
とで、振動ペン３および振動センサ６間の距離を
正確に測定することができる。 By substituting n determined as above into equation (2), the distance between the vibrating pen 3 and the vibration sensor 6 can be accurately measured.

第４図に示した２つの振動伝達時間tgおよびtp
の測定は第１図の波形検出回路９により行なわれ
る。波形検出回路９は第５図に示すように構成さ
れる。第５図の波形検出回路は筆圧検出のため、
後述のように振動センサ６の出力波形のレベル情
報も処理する。 The two vibration transmission times tg and tp shown in Figure 4
The measurement is performed by the waveform detection circuit 9 shown in FIG. The waveform detection circuit 9 is constructed as shown in FIG. The waveform detection circuit in Figure 5 is for pen pressure detection.
As will be described later, level information of the output waveform of the vibration sensor 6 is also processed.

第５図において、振動センサ６の出力信号は前
置増幅回路５１により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、検出信号のエンベロープのみが取り
出される。抽出されたエンベロープのピークのタ
イミングはエンベロープピーク検出回路５３によ
つて検出される。ピーク検出信号はモノマルチバ
イブレータなどから構成された信号検出回路５４
によつて所定波形のエンベロープ遅延時間検出信
号Tg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 6 is amplified to a predetermined level by a preamplifier circuit 51. The amplified signal is sent to the envelope detection circuit 52.
, and only the envelope of the detection signal is extracted. The timing of the extracted envelope peak is detected by the envelope peak detection circuit 53. The peak detection signal is detected by a signal detection circuit 54 composed of a mono multivibrator, etc.
As a result, an envelope delay time detection signal Tg having a predetermined waveform is formed and input to the arithmetic control circuit 1.

また、このTg信号と、遅延時間調整回路５７
によつて遅延された元信号からコンパレータ検出
回路５８により位相遅延時間検出信号Tpが形成
され、演算制御回路１に入力される。 In addition, this Tg signal and the delay time adjustment circuit 57
A phase delay time detection signal Tp is formed by the comparator detection circuit 58 from the original signal delayed by , and is input to the arithmetic control circuit 1.

以上に示した回路は振動センサ６の１つ分のも
ので、他のそれぞれのセンサに対しても同じ回路
が設けられる。センサの数を一般化してｈ個とす
ると、エンベロープ遅延時間Tg1〜ｈ、位相遅延
時間Tp1〜ｈ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。 The circuit shown above is for one vibration sensor 6, and the same circuit is provided for each of the other sensors. If the number of sensors is generalized to h, then h detection signals of envelope delay times Tg1 to h and phase delay times Tp1 to h are input to the arithmetic control circuit 1, respectively.

第３図の演算制御回路では上記のTg1〜ｈ、
Tp1〜ｈ信号を入力ポート１５から入力し、各々
のタイミングをトリガとしてカウンタ１３のカウ
ント値をラツチ回路１４に取り込む。前記のよう
にカウンタ１３は振動子ペンの駆動と同期してス
タートされているので、ラツチ回路１４にはエン
ベロープおよび位相のそれぞれの遅延時間を示す
データが取り込まれる。 In the arithmetic control circuit of Fig. 3, the above Tg1 to h,
The Tp1 to h signals are inputted from the input port 15, and the count value of the counter 13 is taken into the latch circuit 14 using each timing as a trigger. As described above, since the counter 13 is started in synchronization with the driving of the vibrator pen, the latch circuit 14 receives data indicating the respective delay times of the envelope and the phase.

たとえば、第６図のように振動伝達板８の角部
に３つの振動センサ６を符号Ｓ１からＳ３の位置
に配置すると、第４図に関連して説明した処理に
よつて振動ペン３の位置Ｐから各々の振動センサ
６の位置までの直線距離d1〜d3を求めることが
できる。さらに演算制御回路１でこの直線距離
d1〜d3に基づき振動ペン３の位置Ｐの座標（ｘ、
ｙ）を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。 For example, if three vibration sensors 6 are arranged at the positions S1 to S3 at the corners of the vibration transmission plate 8 as shown in FIG. Straight line distances d1 to d3 from P to the position of each vibration sensor 6 can be determined. Furthermore, calculation control circuit 1 calculates this straight line distance.
The coordinates (x,
y) can be obtained from the 3-square theorem as shown in the following equation.

ｘ＝Ｘ／２＋（d1＋d2）（d1−d2）／2X ……(4) ｙ＝Ｙ／２＋（d1＋d3）（d1−d3）／2Y ……(5) ここでＸ、ＹはＳ２，Ｓ３の位置の振動センサ
６と原点（位置Ｓ１）のセンサのＸ、Ｙ軸に沿つ
た距離である。x=X/2+(d1+d2)(d1-d2)/2X...(4) y=Y/2+(d1+d3)(d1-d3)/2Y...(5) Here, X and Y are S2 and S3. This is the distance between the vibration sensor 6 at the position and the sensor at the origin (position S1) along the X and Y axes.

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。第１図Ａのよ
うに振動センサ６を振動伝達板８の３辺の中央位
置に設けても、原点を移動して第６図と同様な演
算を行なうことによつて振動ペンの位置座標を検
出できる。 As described above, the position coordinates of the vibrating pen 3 can be detected in real time. Even if the vibration sensor 6 is installed at the center of the three sides of the vibration transmission plate 8 as shown in FIG. 1A, the position coordinates of the vibrating pen can be determined by moving the origin and performing the same calculation as in FIG. Can be detected.

第１実施例 ここで、第１図Ｂで示した本発明の実施例であ
る防振材の装着位置について説明する。第７図の
ように振動伝達板８の表面に振動伝達板８の端縁
からＦ＝nλ／２の幅を有する防振材７を装着す
る。First Embodiment Here, the mounting position of the vibration isolating material according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 1B will be explained. As shown in FIG. 7, a vibration isolating material 7 having a width of F=nλ/2 from the edge of the vibration transmission plate 8 is attached to the surface of the vibration transmission plate 8.

ここで、λは本装置で用いる振動ペン３から発
せられ、振動伝達板８を伝播する弾性波の波長を
示す。 Here, λ indicates the wavelength of the elastic wave emitted from the vibrating pen 3 used in this device and propagating through the vibration transmission plate 8.

振動ペン３から発せられた弾性波はまず、符号
Ｄのように表面に装着された防振材７の第１の境
界面Ｋ１で反射し、ここで防振材は振動を拘束し
ているので反射波の位相は180°ずれる。 The elastic wave emitted from the vibrating pen 3 is first reflected at the first boundary surface K1 of the vibration isolating material 7 attached to the surface as shown by symbol D, and since the vibration isolating material restrains the vibration here, The phase of the reflected wave shifts by 180°.

また、境界面Ｋ１で反射しなかつた弾性波成分
は符号Ｅのように振動伝達板８の端縁まで進行
し、振動伝達板８端縁の第２の境界面Ｋ２で反射
する。ここの反射では、反射波の位相のずれは生
じない。 Further, the elastic wave component that is not reflected at the boundary surface K1 travels to the edge of the vibration transmission plate 8 as indicated by symbol E, and is reflected at the second boundary surface K2 at the edge of the vibration transmission plate 8. This reflection does not cause a phase shift in the reflected wave.

したがつて、反射波ＥがＤと合成される際には
nλ／２の２倍の距離のずれがあるから、反射波
ＤとＥは、お互いに逆位相の弾性波となり、お互
いに干渉して打ち消しあう。従つて、防振材境界
により生じる反射波は、大幅に減少する。 Therefore, when the reflected wave E is combined with D,
Since there is a distance difference twice nλ/2, the reflected waves D and E become elastic waves with opposite phases, and they interfere with each other and cancel each other out. Therefore, the reflected waves caused by the vibration isolation material boundaries are significantly reduced.

防振材７の幅を上記のように設定することによ
り、従来防振材７を装着することによりその装着
端縁で生じていた反射波を振動伝達板８端縁の反
射波と作用させて両者を同時に軽減させることが
できる。 By setting the width of the vibration isolator 7 as described above, the reflected waves that were generated at the edge of the attachment of the vibration isolator 7 in the past can be made to interact with the waves reflected from the edge of the vibration transmission plate 8. Both can be reduced at the same time.

この実施例では防振材７の幅を調整するだけで
よいから、部品点数が増大することがなく、コス
ト面で有利である。 In this embodiment, since it is only necessary to adjust the width of the vibration isolating material 7, the number of parts does not increase, which is advantageous in terms of cost.

第２実施例 以上では、振動伝達板８端縁からＦ＝nλ／２
の距離の範囲にすべて防振材７を設けているが、
第８図の上段、および中段に示すように、第１の
境界面が第７図と同じ位置に形成される限り防振
材７の幅は任意である。また、第８図下段のよう
に振動伝達板８の両面を防振材７で包むようにし
振動伝達板８をこの防振材７で支持するようにし
てもよい。Second embodiment In the above, F=nλ/2 from the edge of the vibration transmission plate 8
Although the vibration isolating material 7 is provided within the distance range of
As shown in the upper and middle rows of FIG. 8, the width of the vibration isolator 7 is arbitrary as long as the first boundary surface is formed at the same position as in FIG. 7. Further, as shown in the lower part of FIG. 8, both sides of the vibration transmitting plate 8 may be wrapped with the vibration isolating material 7, and the vibration transmitting plate 8 may be supported by the vibration isolating material 7.

上述の反射波減衰効果を大きくするには、逆相
の反射波Ｄ、Ｅの振幅を同一に制御するのがもつ
とも好ましい。したがつて、第８図のように防振
材７の幅を調整することで、反射波Ｄ、Ｅの振幅
調整を行なえる。 In order to increase the above-mentioned reflected wave attenuation effect, it is preferable to control the amplitudes of the reflected waves D and E of opposite phases to be the same. Therefore, by adjusting the width of the vibration isolating material 7 as shown in FIG. 8, the amplitudes of the reflected waves D and E can be adjusted.

第３実施例 第９図に第３の実施例を示す。Third embodiment FIG. 9 shows a third embodiment.

第９図において符号７′は防振材に準ずる振動
拘束性を有する振動伝達板８の支持部材で、高分
子材料、合成樹脂、金属、セメント、アスフアル
ト、ガラスなどの材料から構成する。 In FIG. 9, reference numeral 7' denotes a support member for the vibration transmission plate 8 having a vibration restraining property similar to a vibration isolating material, and is made of a material such as a polymer material, synthetic resin, metal, cement, asphalt, or glass.

デイスプレイ１１′、振動伝達板８はこの支持
部材７′上に積層配置される。振動伝達板８は支
持部材７′端縁のほぼコの字型の支持部により支
持される。支持部材７′の支持部による振動伝達
板８の支持点は前記と同様に振動伝達板８の端縁
からＦ＝nλ／２の距離の位置である。 The display 11' and the vibration transmission plate 8 are stacked on this support member 7'. The vibration transmission plate 8 is supported by a substantially U-shaped support portion at the end edge of the support member 7'. The point at which the vibration transmission plate 8 is supported by the support portion of the support member 7' is located at a distance of F=nλ/2 from the edge of the vibration transmission plate 8, as described above.

このような構成でも、第１、第２の境界面Ｋ
１，Ｋ２を形成することができ、前記と同様の効
果を得ることができる。 Even in such a configuration, the first and second interface K
1, K2 can be formed, and the same effect as described above can be obtained.

第４実施例 上記実施例では、振動伝達板８の端縁を弾性波
反射に関する境界面として用いている。振動伝達
板８の端縁は、弾性反射に関して、理論的には振
動伝達板８の不連続形状部分と同等と考えてよ
い。Fourth Embodiment In the embodiment described above, the edge of the vibration transmission plate 8 is used as a boundary surface regarding elastic wave reflection. The edges of the vibration transmission plate 8 may be theoretically considered to be equivalent to the discontinuous shaped portions of the vibration transmission plate 8 in terms of elastic reflection.

したがつて、第２の境界面Ｋ２は振動伝達板８
の端縁ではなく、第１０図のように振動伝達板８
の下面（ないし上面）に設けた溝により構成して
もよい。境界面Ｋ２を構成する溝と、防振材７の
端縁の境界面Ｋ１の距離Ｆは前述と同様にnλ／
２に設定する。 Therefore, the second boundary surface K2 is the vibration transmission plate 8
Instead of the edge of the vibration transmitting plate 8 as shown in Figure 10,
It may also be constructed by a groove provided on the lower (or upper) surface of the. The distance F between the groove forming the interface K2 and the interface K1 at the edge of the vibration isolator 7 is nλ/ as described above.
Set to 2.

このような構成によれば、振動伝達板８のサイ
ズ、防振材７の取り付け位置などに関する制約を
小さくできる。 According to such a configuration, restrictions regarding the size of the vibration transmission plate 8, the mounting position of the vibration isolator 7, etc. can be reduced.

［発明の効果］ 以上から明らかなように、本発明によれば、振
動発生手段を有する振動入力手段を接触すること
で入力された振動を、振動伝達部材に設けられた
振動検出手段により検出して、前記振動入力手段
の入力座標を検出する座標入力装置において、前
記振動伝達部材の端縁から振動波の半波長の整数
倍の位置に、振動入力側に対する端縁を位置付け
た防振材を、前記振動伝達部材上に設けた構成を
採用しているので、振動伝達部材の周辺部におい
て、防振材および振動伝達部材の形状不連続部分
の境界面で発生する反射波を干渉させ、全体の反
射波を減衰させることができ、振動検出時のノイ
ズを低減して振動センサに歪みのない振動検出信
号を発生させることができるため、座標検出精度
を大幅に向上できるという優れた効果がある。[Effects of the Invention] As is clear from the above, according to the present invention, the vibration input by contacting the vibration input means having the vibration generation means is detected by the vibration detection means provided on the vibration transmission member. In the coordinate input device for detecting the input coordinates of the vibration input means, a vibration isolator is provided with an edge thereof facing the vibration input side positioned at a position an integral multiple of a half wavelength of the vibration wave from the edge of the vibration transmission member. , since the structure provided on the vibration transmission member is adopted, the reflected waves generated at the interface between the vibration isolating material and the shape discontinuous part of the vibration transmission member interfere with each other in the peripheral area of the vibration transmission member, and the whole This has the excellent effect of significantly improving coordinate detection accuracy, as it can attenuate reflected waves, reduce noise during vibration detection, and generate distortion-free vibration detection signals for the vibration sensor. .

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図Ａ，Ｂは本発明を採用した情報入出力装
置の座標入力部の構成をそれぞれ示した説明図、
第２図は第１図の振動ペンの構造を示した説明
図、第３図は第１図の演算制御装置の構造を示し
たブロツク図、第４図は振動ペンと振動センサの
間の距離測定を説明する検出波形を示した波形
図、第５図は第１図の波形検出回路の構成を示し
たブロツク図、第６図は振動センサの配置を示し
た説明図、第７図〜第１０図はそれぞれ異なつた
防振構造を示した説明図、第１１図Ａは従来の防
振材の取り付け構造を示した説明図、第１１図
Ｂ，Ｃはそれぞれ従来の座標入力装置における防
振材の取り付け構造を示した説明図である。 １……演算制御回路、３……振動ペン、４……
振動子、６……振動センサ、７……防振材、８…
…振動伝達板、５１……前置増幅器、１５，１６
……入力ポート、５２……エンベロープ検出回
路、５４，５８……信号検出回路、５９……Ａ／
Ｄ変換回路、９１……ピークホールド回路、９２
……加算回路、９３……コンパレータ、Ｋ１，Ｋ
２……境界面。 FIGS. 1A and 1B are explanatory diagrams showing the configuration of a coordinate input section of an information input/output device adopting the present invention, respectively;
Figure 2 is an explanatory diagram showing the structure of the vibrating pen in Figure 1, Figure 3 is a block diagram showing the structure of the arithmetic and control unit in Figure 1, and Figure 4 is the distance between the vibrating pen and the vibration sensor. 5 is a block diagram showing the configuration of the waveform detection circuit in FIG. 1, FIG. 6 is an explanatory diagram showing the arrangement of the vibration sensor, and FIGS. Figure 10 is an explanatory diagram showing different vibration isolation structures, Figure 11A is an explanatory diagram showing a conventional vibration isolation material mounting structure, and Figures 11B and C are vibration isolation diagrams for conventional coordinate input devices. It is an explanatory view showing the attachment structure of the material. 1... Arithmetic control circuit, 3... Vibrating pen, 4...
Vibrator, 6... Vibration sensor, 7... Vibration isolating material, 8...
... Vibration transmission plate, 51 ... Preamplifier, 15, 16
...Input port, 52...Envelope detection circuit, 54, 58...Signal detection circuit, 59...A/
D conversion circuit, 91...Peak hold circuit, 92
... Addition circuit, 93 ... Comparator, K1, K
2... Boundary surface.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １ 振動発生手段を有する振動入力手段を接触す
ることで入力された振動を、振動伝達部材に設け
られた振動検出手段により検出して、前記振動入
力手段の入力座標を検出する座標入力装置におい
て、 前記振動伝達部材の端縁から振動波の半波長の
整数倍の位置に、振動入力側に対する端縁を位置
付けた防振材を、前記振動伝達部材上に設けたこ
とを特徴とする座標入力装置。[Claims] 1. Vibration input by contacting a vibration input means having a vibration generation means is detected by a vibration detection means provided on a vibration transmission member, and the input coordinates of the vibration input means are detected. In the coordinate input device, a vibration isolating material is provided on the vibration transmission member, the edge of which is located on the vibration input side at a position that is an integral multiple of a half wavelength of the vibration wave from the edge of the vibration transmission member. Characteristic coordinate input device.