JPH11282615A - Coordinate input device, its control method and computer readable memory - Google Patents
Coordinate input device, its control method and computer readable memoryInfo
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- JPH11282615A JPH11282615A JP7961298A JP7961298A JPH11282615A JP H11282615 A JPH11282615 A JP H11282615A JP 7961298 A JP7961298 A JP 7961298A JP 7961298 A JP7961298 A JP 7961298A JP H11282615 A JPH11282615 A JP H11282615A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、振動伝達板に入力
された入力点の座標位置を出力する座標入力装置及びそ
の制御方法、コンピュータ可読メモリに関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a coordinate input device for outputting a coordinate position of an input point input to a vibration transmission plate, a control method thereof, and a computer readable memory.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、指によるタッチで座標を入力する
座標入力装置、いわゆるタッチパネルには、抵抗膜方
式、光学方式、超音波方式がある。2. Description of the Related Art Conventionally, coordinate input devices for inputting coordinates by touching with a finger, so-called touch panels, include a resistive film system, an optical system, and an ultrasonic system.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の座標入力装置では以下の問題点があった。However, the above-mentioned conventional coordinate input device has the following problems.
【０００４】第１点は、複数点入力に関してである。[0004] The first point relates to the input of a plurality of points.
【０００５】例えば、抵抗膜方式では、座標入力領域中
で異なる２つの部分が同時にタッチされると、原理的に
タッチされた２点により生じる電圧のほぼ相加平均に相
当する電圧しか得られないため、タッチされた２点を検
出することができなかった。これを解決する手段とし
て、抵抗膜である導電膜ストライプ等に工夫を凝らした
ものも提案されているが、ゴースト点を検出してしまう
等の問題点があった。For example, in the resistive film system, if two different portions in the coordinate input area are touched at the same time, only a voltage substantially equivalent to an arithmetic mean of voltages generated by two touched points can be obtained in principle. Therefore, two touched points could not be detected. As means for solving this problem, a device in which a resistive film such as a conductive film stripe has been devised has been proposed, but there has been a problem that a ghost point is detected.
【０００６】また、超音波方式は、表面弾性波あるいは
板波をタッチパネル表面上に設けられた反射アレイを介
して振動を行き渡らせ、指でタッチすることによりその
振動が吸収され、その振動変化を時系列的に分析するも
のであるが、原理的に１点入力のものであり、複数入力
のタッチパネルとしては使用できない。また、仮に、こ
の方式においてアルゴリズムを改良し、複数点を識別で
きるようにしたとしても、この方式では指でタッチした
点の位置情報を、そのタッチによって振動が減した場所
の連続的な時間情報に基づいて演算するため、複数点間
の距離が短い場合区別がつかなかった。つまり、分解能
が低く、また、同一振動伝達経路上の複数点入力に関し
ては、筆圧情報との区別がつかないという問題点があっ
た。In the ultrasonic method, a surface acoustic wave or a plate wave is transmitted through a reflection array provided on the surface of the touch panel, and the vibration is absorbed by touching with a finger. Although analysis is performed in chronological order, in principle, the input is one-point input, and cannot be used as a touch panel with multiple inputs. Also, even if the algorithm is improved in this method so that a plurality of points can be identified, in this method, the position information of a point touched by a finger is used as continuous time information of a place where vibration is reduced by the touch. Therefore, when the distance between a plurality of points is short, it cannot be distinguished. That is, there is a problem that the resolution is low, and it is difficult to distinguish the input from a plurality of points on the same vibration transmission path from the pen pressure information.
【０００７】第２点は、入力点の座標検出を高精度で行
うための構成に関してである。The second point relates to a configuration for detecting coordinates of an input point with high accuracy.
【０００８】例えば、光学方式では、光ビームを使用す
ることにより原理的に複数点入力は可能であるが、構成
が複雑になる。これは、複数点入力の内の一方の入力点
で光ビームを遮った際、その光ビームの光路の背後に重
なるもう一方の入力点は、その遮られた光ビームの影に
入ってしまう。そのため、この走査方向に関しては、接
触した１点分の情報しか得られない。従って、複数点入
力の内の一方の入力点で光ビームを遮った際、その光ビ
ームの光路に重なるもう一方の入力点を検出するには、
その光ビームの光路に平行でなく、その入力点が影にな
らないように他の角度からセンスラインを設け、その情
報と併せて入力点を検出することとなる。しかし、高精
度化を図るには、このセンスラインを多数、高精度に配
置する必要があり、特に、高精度に光軸を合わせる必要
があった。また、入力点がセンスラインで交差しなくて
も検出できるようにするには、検出後、座標算出時に別
途センスライン選定用の判別処理を行う必要があった。For example, in the optical system, a plurality of points can be input in principle by using a light beam, but the configuration becomes complicated. That is, when the light beam is blocked at one of the multiple input points, the other input point that is behind the optical path of the light beam enters a shadow of the blocked light beam. Therefore, with respect to this scanning direction, information of only one contact point can be obtained. Therefore, when the light beam is interrupted at one input point of the multi-point input, to detect the other input point overlapping the optical path of the light beam,
The sense line is not parallel to the optical path of the light beam, and a sense line is provided from another angle so that the input point is not shadowed, and the input point is detected together with the information. However, in order to achieve high precision, it is necessary to arrange a large number of these sense lines with high precision, and in particular, it is necessary to align the optical axis with high precision. Further, in order to be able to detect the input point even if it does not intersect with the sense line, it is necessary to perform a separate determination process for selecting the sense line when calculating the coordinates after the detection.
【０００９】本発明は上記の問題点に鑑みてなされたも
のであり、簡便な構成で、高精度で信頼性の高い複数点
入力可能な座標入力装置及びその制御方法、コンピュー
タ可読メモリを提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above problems, and provides a coordinate input device capable of inputting a plurality of points with high accuracy and reliability with a simple configuration, a control method thereof, and a computer readable memory. The purpose is to:
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明による座標入力装置は以下の構成を備える。
即ち、振動伝達板に入力された入力点の座標位置を出力
する座標入力装置であって、前記振動伝達板上の周辺部
に配置された複数の振動発振手段及び振動受振手段と、
前記複数の振動発振手段それぞれを時分割駆動する時分
割駆動手段と、前記振動発振手段から前記振動受振手段
までの各々の振動伝達経路の組に関して、前記振動伝達
板への入力点が存在しない場合の振動検出波形に関する
基準情報を記憶する記憶手段と、前記振動発振手段から
前記振動受振手段までの各々の振動伝達経路の組に関す
る振動検出波形に関する情報と、前記各々の振動伝達経
路の組に対応する基準情報とを比較する比較手段と、前
記比較手段の比較結果に基づいて、前記入力点の座標位
置を演算して出力する出力手段とを備える。A coordinate input device according to the present invention for achieving the above object has the following arrangement.
That is, a coordinate input device that outputs a coordinate position of an input point input to the vibration transmission plate, a plurality of vibration oscillating means and vibration receiving means disposed in a peripheral portion on the vibration transmission plate,
In the case where there is no input point to the vibration transmission plate with respect to a set of the time division driving means for time-divisionally driving each of the plurality of vibration oscillation means and each of the vibration transmission paths from the vibration oscillation means to the vibration receiving means. Storage means for storing reference information relating to the vibration detection waveforms, information relating to vibration detection waveforms relating to each set of vibration transmission paths from the vibration oscillating means to the vibration receiving means, and corresponding to each set of vibration transmission paths Comparison means for comparing the reference information with the reference information to be processed, and output means for calculating and outputting the coordinate position of the input point based on the comparison result of the comparison means.
【００１１】また、好ましくは、前記振動検出波形に関
する情報は、振動検出波の減衰の変動を示す情報であ
る。Preferably, the information on the vibration detection waveform is information indicating a fluctuation in attenuation of the vibration detection wave.
【００１２】また、好ましくは、前記振動検出波形に関
する情報は、振動検出波の伝達時間の変動を示す情報で
ある。Preferably, the information on the vibration detection waveform is information indicating a change in transmission time of the vibration detection wave.
【００１３】また、好ましくは、前記振動発振手段は、
振動の波長に対して十分小さく、略点と見なせる形状で
あり、板波の球面波もしくは円筒波の振動を発生する。Preferably, the vibration oscillating means includes:
The shape is sufficiently small with respect to the wavelength of the vibration and can be regarded as substantially a point, and generates a spherical wave or a cylindrical wave of a plate wave.
【００１４】また、好ましくは、前記出力手段は、前記
振動発振手段と前記振動受振手段の組の少なくとも３組
以上に関する前記比較手段の比較結果に基づいて、実質
的に同時に入力された複数入力点の各座標位置を演算し
て出力する。[0014] Preferably, the output means includes a plurality of input points substantially simultaneously inputted based on a comparison result of the comparison means with respect to at least three or more sets of the vibration oscillating means and the vibration receiving means. Is calculated and output.
【００１５】上記の目的を達成するための本発明による
座標入力装置は以下の構成を備える。即ち、振動伝達板
に入力された入力点の座標位置を出力する座標入力装置
であって、前記振動伝達板上の周辺部に配置された複数
の振動発振手段及び振動受振手段と、前記複数の振動発
振手段それぞれを時分割駆動する時分割駆動手段と、前
記振動発振手段から前記振動受振手段までの各々の振動
伝達経路の組に関して、前記振動伝達板への入力点が存
在しない場合の振動検出波形に関する基準情報を記憶す
る記憶手段と、前記振動発振手段から前記振動受振手段
までの各々の振動伝達経路の組に関する振動検出波形に
関する情報と、前記各々の振動伝達経路の組に対応する
基準情報とを比較する比較手段と、前記比較手段の比較
結果に基づいて、前記入力点の座標位置を演算して出力
する第１出力手段と振動入力ペンから入力された弾性波
振動が前記振動検出手段まで到達する遅延時間に基づい
て、前記振動入力ペンの入力点の座標位置を演算して出
力する第２出力手段と、前記振動入力ペンによる入力の
実行の有無を切り替える切替手段とを備える。A coordinate input device according to the present invention for achieving the above object has the following configuration. That is, a coordinate input device that outputs a coordinate position of an input point input to the vibration transmission plate, wherein a plurality of vibration oscillating means and a plurality of vibration receiving means disposed in a peripheral portion on the vibration transmission plate; Time-division driving means for time-divisionally driving each of the vibration oscillating means, and vibration detection when there is no input point to the vibration transmission plate for a set of respective vibration transmission paths from the vibration oscillating means to the vibration receiving means. Storage means for storing reference information relating to a waveform; information relating to a vibration detection waveform relating to each set of vibration transmission paths from the vibration oscillating means to the vibration receiving means; and reference information corresponding to each set of vibration transmission paths , A first output means for calculating and outputting a coordinate position of the input point based on a comparison result of the comparison means, and an elastic wave input from the vibration input pen. A second output unit that calculates and outputs a coordinate position of an input point of the vibration input pen based on a delay time for movement to reach the vibration detection unit; and a switch that switches whether to execute input by the vibration input pen. Means.
【００１６】上記の目的を達成するための本発明による
座標入力装置の制御方法は以下の構成を備える。即ち、
振動伝達板に入力された入力点の座標位置を出力する座
標入力装置の制御方法であって、前記振動伝達板上の周
辺部に配置されている複数の振動発振手段及び振動受振
手段において、該複数の振動発振手段それぞれを時分割
駆動する時分割駆動工程と、前記振動発振手段から前記
振動受振手段までの各々の振動伝達経路の組に関して、
前記振動伝達板への入力点が存在しない場合の振動検出
波形に関する基準情報を記憶媒体に記憶する記憶工程
と、前記振動発振手段から前記振動受振手段までの各々
の振動伝達経路の組に関する振動検出波形に関する情報
と、前記各々の振動伝達経路の組に対応する基準情報と
を比較する比較工程と、前記比較工程の比較結果に基づ
いて、前記入力点の座標位置を演算して出力する出力工
程とを備える。A method for controlling a coordinate input device according to the present invention for achieving the above object has the following configuration. That is,
A method of controlling a coordinate input device that outputs a coordinate position of an input point input to a vibration transmission plate, wherein the plurality of vibration oscillating units and the vibration receiving units disposed in a peripheral portion on the vibration transmission plate include: A time-division driving step of time-divisionally driving each of the plurality of vibration oscillating means, and a set of respective vibration transmission paths from the vibration oscillating means to the vibration receiving means,
A storage step of storing, in a storage medium, reference information on a vibration detection waveform when there is no input point to the vibration transmission plate; and a vibration detection on each set of vibration transmission paths from the vibration oscillating means to the vibration receiving means. A comparison step of comparing information on a waveform with reference information corresponding to each of the sets of vibration transmission paths; and an output step of calculating and outputting a coordinate position of the input point based on a comparison result of the comparison step. And
【００１７】上記の目的を達成するための本発明による
座標入力装置の制御方法は以下の構成を備える。即ち、
振動伝達板に入力された入力点の座標位置を出力する座
標入力装置の制御方法であって、前記振動伝達板上の周
辺部に配置されている複数の振動発振手段及び振動受振
手段において、該複数の振動発振手段それぞれを時分割
駆動する時分割駆動工程と、前記振動発振手段から前記
振動受振手段までの各々の振動伝達経路の組に関して、
前記振動伝達板への入力点が存在しない場合の振動検出
波形に関する基準情報を記憶媒体に記憶する記憶工程
と、前記振動発振手段から前記振動受振手段までの各々
の振動伝達経路の組に関する振動検出波形に関する情報
と、前記各々の振動伝達経路の組に対応する基準情報と
を比較する比較工程と、前記比較工程の比較結果に基づ
いて、前記入力点の座標位置を演算して出力する第１出
力工程と振動入力ペンから入力された弾性波振動が前記
振動検出手段まで到達する遅延時間に基づいて、前記振
動入力ペンの入力点の座標位置を演算して出力する第２
出力工程と、前記振動入力ペンによる入力の実行の有無
を切り替える切替工程とを備える。A control method of a coordinate input device according to the present invention for achieving the above object has the following configuration. That is,
A method of controlling a coordinate input device that outputs a coordinate position of an input point input to a vibration transmission plate, wherein the plurality of vibration oscillating units and the vibration receiving units disposed in a peripheral portion on the vibration transmission plate include: A time-division driving step of time-divisionally driving each of the plurality of vibration oscillating means, and a set of respective vibration transmission paths from the vibration oscillating means to the vibration receiving means,
A storage step of storing, in a storage medium, reference information on a vibration detection waveform when there is no input point to the vibration transmission plate; and a vibration detection on each set of vibration transmission paths from the vibration oscillating means to the vibration receiving means. A comparison step of comparing information on a waveform with reference information corresponding to each of the sets of vibration transmission paths; and a first step of calculating and outputting a coordinate position of the input point based on a comparison result of the comparison step. A second step of calculating and outputting a coordinate position of an input point of the vibration input pen based on an output step and a delay time for the elastic wave vibration input from the vibration input pen to reach the vibration detection means.
An output step and a switching step of switching whether or not to execute input by the vibration input pen are provided.
【００１８】上記の目的を達成するための本発明による
コンピュータ可読メモリは以下の構成を備える。即ち、
振動伝達板に入力された入力点の座標位置を出力する座
標入力装置の制御のプログラムコードが格納されたコン
ピュータ可読メモリであって、前記振動伝達板上の周辺
部に配置されている複数の振動発振手段及び振動受振手
段において、該複数の振動発振手段それぞれを時分割駆
動する時分割駆動工程のプログラムコードと、前記振動
発振手段から前記振動受振手段までの各々の振動伝達経
路の組に関して、前記振動伝達板への入力点が存在しな
い場合の振動検出波形に関する基準情報を記憶媒体に記
憶する記憶工程のプログラムコードと、前記振動発振手
段から前記振動受振手段までの各々の振動伝達経路の組
に関する振動検出波形に関する情報と、前記各々の振動
伝達経路の組に対応する基準情報とを比較する比較工程
のプログラムコードと、前記比較工程の比較結果に基づ
いて、前記入力点の座標位置を演算して出力する出力工
程のプログラムコードとを備える。A computer readable memory according to the present invention for achieving the above object has the following configuration. That is,
A computer-readable memory storing a program code for controlling a coordinate input device that outputs a coordinate position of an input point input to a vibration transmission plate, wherein the plurality of vibrations are arranged in a peripheral portion on the vibration transmission plate. In the oscillating means and the vibration receiving means, a program code of a time-division driving step of time-divisionally driving each of the plurality of vibration oscillating means, and a set of respective vibration transmission paths from the vibration oscillating means to the vibration receiving means, A program code of a storage step of storing reference information on a vibration detection waveform in a case where there is no input point to the vibration transmission plate in a storage medium, and a set of each vibration transmission path from the vibration oscillating means to the vibration receiving means. A program code of a comparison step of comparing information on the vibration detection waveform with reference information corresponding to each of the sets of the vibration transmission paths. If, based on the comparison result of the comparing step, and a program code for an output step of outputting calculates the coordinate position of the input point.
【００１９】上記の目的を達成するための本発明による
コンピュータ可読メモリは以下の構成を備える。即ち、
振動伝達板に入力された入力点の座標位置を出力する座
標入力装置の制御のプログラムコードが格納されたコン
ピュータ可読メモリであって、前記振動伝達板上の周辺
部に配置されている複数の振動発振手段及び振動受振手
段において、該複数の振動発振手段それぞれを時分割駆
動する時分割駆動工程のプログラムコードと、前記振動
発振手段から前記振動受振手段までの各々の振動伝達経
路の組に関して、前記振動伝達板への入力点が存在しな
い場合の振動検出波形に関する基準情報を記憶媒体に記
憶する記憶工程のプログラムコードと、前記振動発振手
段から前記振動受振手段までの各々の振動伝達経路の組
に関する振動検出波形に関する情報と、前記各々の振動
伝達経路の組に対応する基準情報とを比較する比較工程
のプログラムコードと、前記比較工程の比較結果に基づ
いて、前記入力点の座標位置を演算して出力する第１出
力工程のプログラムコードと振動入力ペンから入力され
た弾性波振動が前記振動検出手段まで到達する遅延時間
に基づいて、前記振動入力ペンの入力点の座標位置を演
算して出力する第２出力工程のプログラムコードと、前
記振動入力ペンによる入力の実行の有無を切り替える切
替工程のプログラムコードとを備える。A computer readable memory according to the present invention for achieving the above object has the following configuration. That is,
A computer-readable memory storing a program code for controlling a coordinate input device that outputs a coordinate position of an input point input to a vibration transmission plate, wherein the plurality of vibrations are arranged in a peripheral portion on the vibration transmission plate. In the oscillating means and the vibration receiving means, a program code of a time-division driving step of time-divisionally driving each of the plurality of vibration oscillating means, and a set of respective vibration transmission paths from the vibration oscillating means to the vibration receiving means, A program code of a storage step of storing reference information on a vibration detection waveform in a case where there is no input point to the vibration transmission plate in a storage medium, and a set of each vibration transmission path from the vibration oscillating means to the vibration receiving means. A program code of a comparison step of comparing information on the vibration detection waveform with reference information corresponding to each of the sets of the vibration transmission paths. And a program code of a first output step for calculating and outputting the coordinate position of the input point based on the comparison result of the comparison step, and the elastic wave vibration input from the vibration input pen reaches the vibration detection means. A program code of a second output step for calculating and outputting the coordinate position of the input point of the vibration input pen based on the delay time, and a program code of a switching step for switching whether to execute the input by the vibration input pen. Prepare.
【００２０】[0020]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
適な実施形態を詳細に説明する。 ［実施形態１］ ＜本実施形態における座標入力装置の装置全体の構成＞
まず、図１を用いて本発明の実施形態１における座標入
力装置の装置全体の構成について説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. [Embodiment 1] <Configuration of the entire coordinate input device in the present embodiment>
First, the overall configuration of the coordinate input device according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
【００２１】図１は本発明の実施形態１における座標入
力装置の構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a coordinate input device according to the first embodiment of the present invention.
【００２２】図１において、１は振動を伝達する媒体で
ある振動伝達板であり、指によるタッチで座標入力を行
うタッチパネル部となる。振動伝達板１は、振動を伝達
するものなら特に材質を問わないが、ガラス板、アルミ
や鉄等の金属板が一般的である。また、本発明の座標入
力装置では、伝達振動波として板波を用いるので、板波
の発生する条件を満たし、かつその振動の波長が振動受
振部３の寸法に対して十分に大きくなるように振動周波
数、板厚が選択される。振動伝達板１の周囲の隣り合う
２辺には、振動を発生する２２個の振動発振部２−１〜
２−２２が配置、装着されている。また、振動伝達板１
の周囲の２辺に相対する２辺に振動発振部２−１〜２−
２２から発生された振動を検出する２２個の振動受振部
３−１〜３−２２が配置、装着されている。In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a vibration transmission plate which is a medium for transmitting vibration, and serves as a touch panel for inputting coordinates by touching with a finger. The material of the vibration transmission plate 1 is not particularly limited as long as it transmits vibration, but a glass plate or a metal plate such as aluminum or iron is generally used. Further, in the coordinate input device of the present invention, since the plate wave is used as the transmitted vibration wave, the conditions for generating the plate wave are satisfied, and the wavelength of the vibration is set to be sufficiently large with respect to the size of the vibration receiving portion 3. The vibration frequency and plate thickness are selected. On two adjacent sides around the vibration transmission plate 1, 22 vibration oscillating units 2-1 to 2-1 which generate vibrations are provided.
2-22 are arranged and mounted. Also, the vibration transmission plate 1
Vibration oscillators 2-1 to 2-
22 vibration receiving units 3-1 to 3-22 for detecting the vibration generated from 22 are arranged and mounted.
【００２３】この振動発振部２−１〜２−２２及び振動
受振部３−１〜３−２２は、振動を発生、受振するもの
なら特に限定はされない。実施形態１においては、振動
発振部２−１〜２−２２及び振動受振部３−１〜３−２
２はいずれも、約１〜１．５ｍｍ角柱形状の圧電素子で
あるＰＺＴを用い、振動伝達板１の表面に接着される。
振動発振部２ー１〜２ー２２及び振動受振部３ー１〜３
ー２２の形状は、振動の波長に対し十分小さいものであ
れば、上記形状、寸法に限るものではない。この振動発
振部２−１〜２−２２及び振動受振部３−１〜３−２２
の配置構成に関しては、座標検出精度と関連するが、詳
細は、座標演算方法とともに後述する。また、その数に
関しては、上記数量に限られるものではなく、所望の座
標検出精度により増減させてもよい。振動伝達板１の周
囲には、ノイズとなる振動伝達板１端面からの反射波を
防ぐために防振材７が装着される。The vibration oscillating units 2-1 to 2-22 and the vibration receiving units 3-1 to 3-22 are not particularly limited as long as they generate and receive vibration. In the first embodiment, the vibration oscillating units 2-1 to 2-22 and the vibration receiving units 3-1 to 3-2
Each of the reference numerals 2 uses PZT, which is a piezoelectric element having a prism shape of about 1 to 1.5 mm, and is adhered to the surface of the vibration transmission plate 1.
Vibration oscillators 2-1 to 2-22 and vibration receivers 3-1 to 3-2
The shape of -22 is not limited to the above shape and dimensions as long as it is sufficiently small with respect to the wavelength of vibration. The vibration oscillating units 2-1 to 2-22 and the vibration receiving units 3-1 to 3-22
Is related to the coordinate detection accuracy, but the details will be described later together with the coordinate calculation method. Further, the number is not limited to the above-mentioned number, and may be increased or decreased according to desired coordinate detection accuracy. A vibration isolator 7 is mounted around the vibration transmission plate 1 in order to prevent reflected waves from the end surface of the vibration transmission plate 1 that cause noise.
【００２４】振動発振部２−１〜２−２２は、振動駆動
回路４により、図中、一部省略されているリード線を経
て、時分割的に順次電圧印加され駆動される。同時に、
この駆動タイミングを演算制御回路６に送る。これによ
り、振動発振部２−１〜２−２２から、順次発生された
振動は、振動伝達板１を伝達し、振動受振部３−１〜３
−２２により検出される。次に、検出された振動が電気
信号に変換され、図中、一部省略されているリード線を
経て、信号波形検出回路５で必要な情報に変換される。The vibration oscillating units 2-1 to 2-22 are sequentially applied with a voltage in a time division manner and driven by the vibration driving circuit 4 via lead wires partially omitted in the drawing. at the same time,
This drive timing is sent to the arithmetic and control circuit 6. Thereby, the vibrations sequentially generated from the vibration oscillating units 2-1 to 2-22 are transmitted to the vibration transmitting plate 1, and the vibration receiving units 3-1 to 3-2.
-22. Next, the detected vibration is converted into an electric signal, and is converted into necessary information by the signal waveform detection circuit 5 via a lead wire partially omitted in the drawing.
【００２５】実施形態１における信号波形検出回路５で
必要な情報とは、検出波形の振幅レベルの変化に関する
ものである。例えば、図１に示す矢印の箇所に操作者が
指でタッチした場合、振動発振部２−１〜２−２２か
ら、順次発生された振動が、振動伝達板１を伝達し、振
動受振部３−１〜３−２２により検出される途中で、そ
の指でタッチした部分の振動伝達経路に係わる振動の振
幅は低下して検出される。これは、言うまでもなく、振
動エネルギーが接触した指により吸収されたことによる
ものである。そこで、信号波形検出回路５では、この振
幅の低下量を所定のしきい値で判定してその振幅の低下
量の情報を獲得し、この情報によって、どの振動受振部
３で振幅の低下が発生したかという情報を演算制御回路
６に送る。演算制御回路６では、前述の駆動タイミング
と信号波形検出回路５からの情報により、この振動の振
幅の低下が発生した振動伝達経路に相当する振動発振部
２−１〜２−２２と振動受振部３−１〜３−２２との組
を割り出し、これと、振幅レベルの低下量の情報によ
り、図１に示す矢印の箇所に操作者が指でタッチした座
標を演算する。この演算方法の詳細は、後述する。ま
た、演算された座標情報は、他のコンピュータに出力し
てもよいし、また、そのコンピュータを介して、あるい
は直接に別途設けた制御回路を通して本座標入力装置と
一体化される（この場合は振動伝達板は透明な媒体）デ
ィスプレイ装置に出力してもよい。The information required by the signal waveform detection circuit 5 in the first embodiment relates to a change in the amplitude level of the detected waveform. For example, when the operator touches the position of the arrow shown in FIG. 1 with a finger, the vibrations sequentially generated from the vibration oscillating units 2-1 to 2-22 are transmitted to the vibration transmitting plate 1 and the vibration receiving unit 3 In the course of detection by -1 to 3-22, the amplitude of the vibration related to the vibration transmission path of the portion touched by the finger is reduced and detected. This is, of course, due to vibration energy being absorbed by the contacted finger. Therefore, the signal waveform detection circuit 5 determines the amount of decrease in the amplitude with a predetermined threshold value and obtains information on the amount of decrease in the amplitude. Information on whether the operation has been performed is sent to the arithmetic and control circuit 6. In the arithmetic control circuit 6, based on the drive timing and the information from the signal waveform detection circuit 5, the vibration oscillating units 2-1 to 2-22 and the vibration receiving unit corresponding to the vibration transmission path in which the amplitude of the vibration has been reduced are generated. A set of 3-1 to 3-22 is calculated, and the coordinates of the finger touched by the operator at the location of the arrow shown in FIG. 1 are calculated based on the set and information on the amount of decrease in the amplitude level. Details of this calculation method will be described later. The calculated coordinate information may be output to another computer, or integrated with the coordinate input device via the computer or directly through a separately provided control circuit (in this case, The vibration transmission plate may be output to a transparent medium) display device.
【００２６】＜本実施形態における座標演算方法＞次
に、実施形態１における座標演算方法において、図２及
び図３を用いて、１点入力の際の座標演算方法を説明す
る。尚、以降説明する図では、防振材７は省略する。<Coordinate Calculation Method in the Present Embodiment> Next, in the coordinate calculation method in the first embodiment, a coordinate calculation method for one-point input will be described with reference to FIGS. In the drawings described below, the vibration isolator 7 is omitted.
【００２７】図２は本発明の実施形態１の１点入力の際
の座標演算方法を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining a coordinate calculation method at the time of one-point input according to the first embodiment of the present invention.
【００２８】図２において、まず、Ｘ軸方向検出用とし
て、振動発振部２−２から順に２−１３まで時分割駆動
すると、各々図に示す矢印の方向に振動が伝達され、そ
れぞれ振動受振部３−１０〜３−２１で振動が検出され
る。この時分割駆動のタイミング・インターバルは、検
出する振動伝達経路に係る振動伝達時間を考慮し、隣接
する振動発振部２と振動受振部３とを区別できるだけの
間隔を設けて設定することが望ましい。これにより、振
動発振部２−２と振動受振部３−１０の組から振動発振
部２−１３と振動受振部３−２１の組までの各１２組の
振動の発振と受振に関する情報が得られる。尚、振動発
振部２から発振する振動が振動伝達板１上を伝達する様
子は、実際には、図２に示す矢印のような直線ではな
く、後述するように球面（円筒）波であり、この振動伝
達特性を利用したのが本発明の大きな特徴である。但
し、ここでは説明を簡単にするために、振動伝達の最短
点が図２で示した矢印の先の振動受振部３であるように
している。In FIG. 2, first, time-division driving is performed from the vibration oscillating section 2-2 to 2-13 in order from the vibration oscillating section 2-2 for detecting the X-axis direction. Vibrations are detected in 3-10 to 3-21. It is desirable that the time interval of the time-division driving is set with an interval enough to distinguish the adjacent vibration oscillating unit 2 and vibration receiving unit 3 in consideration of the vibration transmission time of the vibration transmission path to be detected. As a result, information on the oscillation and vibration reception of each of twelve sets of vibration from the set of the vibration oscillating unit 2-2 and the vibration receiving unit 3-10 to the set of the vibration oscillating unit 2-13 and the vibration receiving unit 3-21 is obtained. . Note that the state in which the vibration oscillating from the vibration oscillating unit 2 is transmitted on the vibration transmission plate 1 is not a straight line like the arrow shown in FIG. 2 but a spherical (cylindrical) wave as described later. The use of this vibration transmission characteristic is a major feature of the present invention. However, here, for the sake of simplicity, the shortest point of the vibration transmission is set to the vibration receiving section 3 at the tip of the arrow shown in FIG.
【００２９】Ｘ軸方向の振動発振部２の駆動が終了した
後に、同様にして、Ｙ軸方向検出用として、振動発振部
２−１５から順に２−２２まで時分割駆動すると、各々
図に示す矢印の方向に振動が伝達され、それぞれ振動受
振部３−１〜３−８で振動が検出される。これにより、
振動発振部２−１５と振動受振部３−１の組から振動発
振部２−２２と振動受振部３−８の組までの８組の振動
の発振と受振に関する情報が得られる。After the driving of the vibration oscillating unit 2 in the X-axis direction is completed, similarly, time-division driving from the vibration oscillating unit 2-15 to 2-22 in order from the vibration oscillating unit 2-15 for detection in the Y-axis direction is shown in FIG. Vibration is transmitted in the direction of the arrow, and the vibration is received by each of the vibration receiving units 3-1 to 3-8. This allows
Information on the oscillation and reception of eight sets of vibrations from the set of the vibration oscillating unit 2-15 and the vibration receiving unit 3-1 to the set of the vibration oscillating unit 2-22 and the vibration receiving unit 3-8 is obtained.
【００３０】ここで、振動伝達板１の角に位置する振動
発振部２−１、２−１４及び振動受振部３−９、３−２
２は、上記ＸＹ直角方向の振動伝達経路に関し、他の振
動発振部２及び振動受振部３が振動伝達経路上に位置し
て振動伝達の妨げとなるため、採用しない。しかしなが
ら、これらの振動発振部２−１、２−１４及び振動受振
部３−９、３−２２は、後述する斜め方向の振動伝達に
関しての振動受振部３として用いる。Here, the vibration oscillating units 2-1 and 2-14 and the vibration receiving units 3-9 and 3-2 located at the corners of the vibration transmission plate 1 are provided.
Reference numeral 2 does not apply to the vibration transmission path in the direction perpendicular to the XY direction because the other vibration oscillating unit 2 and vibration receiving unit 3 are located on the vibration transmission path and hinder vibration transmission. However, the vibration oscillating units 2-1 and 2-14 and the vibration receiving units 3-9 and 3-22 are used as the vibration receiving unit 3 for transmitting vibration in an oblique direction described later.
【００３１】また、ここでは、まず、図２に示すＸ軸方
向検出用及びＹ軸方向検出用に振動発振部２と振動受振
部３との各組によりなる振動伝達経路が、それぞれ平行
で、お互いに直交する構成（以下、この構成を平行・直
交振動伝達経路構成と称する）とする。また、この平行
・直交振動伝達経路構成は必須要件では無いが、複数点
入力に関し、他の方式では困難である一番単純で一般的
な構成においても、簡易に座標検出できることを説明す
るため、まず、この構成を用いた座標検出について説明
する。また、他の構成例及び座標演算方法については、
後述する。In this case, first, the vibration transmission paths formed by each set of the vibration oscillating unit 2 and the vibration receiving unit 3 for detecting the X-axis direction and the Y-axis direction shown in FIG. The configurations are orthogonal to each other (hereinafter, this configuration is referred to as a parallel / orthogonal vibration transmission path configuration). In addition, although this parallel / orthogonal vibration transmission path configuration is not an essential requirement, in order to explain that coordinate detection can be easily performed even with the simplest and general configuration that is difficult with other methods for multi-point input, First, the coordinate detection using this configuration will be described. Also, regarding other configuration examples and coordinate calculation methods,
It will be described later.
【００３２】まず、指によるタッチがない場合は、例え
ば、Ｘ軸方向に関しては、図３（ａ）に示すような振動
波形が検出される。そして、Ｘ軸方向に関しては、振動
発振部２−２と振動受振部３−１０の組から振動発振部
２−１３と振動受振部３−２１の組までの各組は、振動
伝達距離が等しい。そのため、検出される振動波形の振
幅は、みな等しい。そこで、これをＸ軸方向の基準振幅
（Ｐ−Ｐ）として、その電圧値をＡ（Ｖ）として、予め
ＲＯＭ等の記憶媒体に記憶しておく。First, when there is no finger touch, for example, a vibration waveform as shown in FIG. 3A is detected in the X-axis direction. Then, in the X-axis direction, each of the groups from the pair of the vibration oscillating unit 2-2 and the vibration receiving unit 3-10 to the pair of the vibration oscillating unit 2-13 and the vibration receiving unit 3-21 has the same vibration transmission distance. . Therefore, the amplitudes of the detected vibration waveforms are all equal. Therefore, this is stored in a storage medium such as a ROM in advance as a reference amplitude (PP) in the X-axis direction and its voltage value as A (V).
【００３３】同様に、Ｙ軸方向に関しても、指によるタ
ッチがない場合には、振動発振部２−１５と振動受振部
３−１の組から振動発振部２−２２と振動受振部３−８
の組までの各組は、振動伝達距離が等しい。そのため、
検出される振動波形の振幅は、みな等しい。そこで、図
には示さないが、これをＹ軸方向の基準振幅（Ｐ−Ｐ）
とし、その電圧値をＡ’（Ｖ）として、予めＲＯＭ等の
記憶媒体に記憶しておく。もちろん、電圧値をＡ’
（Ｖ）と電圧値Ａ（Ｖ）とは、図１に示すような長方形
の振動伝達板１の場合、振動伝達距離が異なるので、振
動伝達板１中の振動伝達に伴う減衰量も異なり、この基
準振幅（Ｐ−Ｐ）も異なった値となる。Similarly, in the Y-axis direction, when there is no touch by a finger, the vibration oscillating unit 2-22 and the vibration oscillating unit 3-8 are obtained from the set of the vibration oscillating unit 2-15 and the vibration receiving unit 3-1.
Each pair up to the pair has the same vibration transmission distance. for that reason,
The amplitudes of the detected vibration waveforms are all equal. Therefore, although not shown in the drawing, this is referred to as a reference amplitude (PP) in the Y-axis direction.
The voltage value is stored in a storage medium such as a ROM in advance as A ′ (V). Of course, the voltage value is A '
(V) and the voltage value A (V) are different in the vibration transmission distance in the case of the rectangular vibration transmission plate 1 as shown in FIG. This reference amplitude (PP) also has a different value.
【００３４】次に、図３に示すポイントＡを指でタッチ
すると、振動伝達板１上の振動伝達経路の中で、その指
でタッチした部分の振動伝達経路を示す振動発振部２−
６と振動受振部３−１４の組の振動伝達経路Ｂと、振動
発振部２−２１と振動受振部３−７の組の振動伝達経路
Ｃを伝達する振動の振幅は低下して検出される。これ
は、振動エネルギーが接触した指により吸収されたこと
によるものである。従って、振動受振部３−１４では、
図３（ｂ）に示すような減衰した振動波形が検出され
る。この検出波形の振幅（Ｐ−Ｐ）の電圧値Ｂ（Ｖ）を
信号波形検出回路５で、予め記憶しておいた基準振幅
（Ｐ−Ｐ）の電圧値Ａ（Ｖ）と比較する。そして、その
比較結果によって振幅の減衰があったと判断される。実
際には、電圧値Ａ（Ｖ）と電圧値Ｂ（Ｖ）の間に、他の
変動要因も考慮してしきい値を設定した状態で比較を行
ってもよい。Next, when a point A shown in FIG. 3 is touched with a finger, a vibration oscillating section 2--shows the vibration transmission path of the portion touched by the finger on the vibration transmission path on the vibration transmission plate 1.
6 and the vibration transmission path B of the set of the vibration receiving section 3-14, and the amplitude of the vibration transmitted through the vibration transmission path C of the set of the vibration oscillating section 2-21 and the vibration receiving section 3-7 are detected to be reduced. . This is because the vibration energy was absorbed by the contacted finger. Therefore, in the vibration receiving unit 3-14,
An attenuated vibration waveform as shown in FIG. 3B is detected. The signal waveform detection circuit 5 compares the voltage value B (V) of the amplitude (PP) of the detected waveform with the voltage value A (V) of the reference amplitude (PP) stored in advance. Then, based on the comparison result, it is determined that the amplitude has been attenuated. Actually, the comparison may be performed in a state where a threshold value is set between the voltage value A (V) and the voltage value B (V) in consideration of other fluctuation factors.
【００３５】同様に、Ｙ軸方向に関しても、図には示さ
ないが振動受振部３−７での検出波形に対して比較し、
振幅の減衰があったと判断する。Similarly, with respect to the Y-axis direction, though not shown in the figure, a comparison is made with the waveform detected by the vibration receiving unit 3-7.
It is determined that the amplitude has decreased.
【００３６】次に、演算制御回路６では、振幅レベルの
低下があったのが振動発振部２−６と振動受振部３−１
４の組の振動伝達経路Ｂと、振動発振部２−２１と振動
受振部３−７の組の振動伝達経路Ｃであるという情報よ
り、その振動伝達経路の交点の座標を予め記憶した上記
振動伝達経路に対応した座標値をもとに既知の２直線交
点算出手法により演算する。Next, in the arithmetic and control circuit 6, the vibration level was reduced by the vibration oscillating section 2-6 and the vibration receiving section 3-1.
From the information that the vibration transmission path is a set of four vibration transmission paths B and the vibration transmission path C of a set of the vibration oscillating section 2-21 and the vibration receiving section 3-7, the coordinates of the intersection of the vibration transmission paths are stored in advance. The calculation is performed by a known two-line intersection calculation method based on the coordinate values corresponding to the transmission path.
【００３７】尚、振動発振部２と振動受振部３の組とし
ての情報が得られる段階は、演算制御回路６において、
振動子駆動回路４からの振動発振部２の駆動タイミング
と信号波形検出回路５からの検出情報を組み合わせた段
階である。ここでは、説明を簡単にするために、振動発
振部２と振動受振部３との各組によりなる振動伝達経路
は、平行・直交振動伝達経路として説明したが、実際に
は、時分割駆動のそれぞれ１箇所の振動発振部２の駆動
ごとに、すべての振動受振部３−１〜３−２２で振動波
形が検出され、それぞれの振動受振部３−１〜３−２２
の情報を演算制御回路６において、区別、識別すること
ができるので後述する斜め方向の振動伝達経路の情報も
得ることができる。The stage at which information as a set of the vibration oscillating unit 2 and the vibration receiving unit 3 is obtained is as follows:
This is a stage in which the drive timing of the oscillation unit 2 from the oscillator drive circuit 4 and the detection information from the signal waveform detection circuit 5 are combined. Here, for the sake of simplicity, the vibration transmission path formed by each set of the vibration oscillating unit 2 and the vibration receiving unit 3 has been described as a parallel / orthogonal vibration transmission path. For each driving of one vibration oscillating unit 2, a vibration waveform is detected by all of the vibration receiving units 3-1 to 3-22, and each of the vibration receiving units 3-1 to 3-22 is detected.
Can be distinguished and identified in the arithmetic and control circuit 6, so that information on a vibration transmission path in an oblique direction, which will be described later, can also be obtained.
【００３８】次に、図４及び図５を用いて、複数点入力
の際の座標演算方法を説明する。Next, a method of calculating coordinates at the time of inputting a plurality of points will be described with reference to FIGS.
【００３９】図４は本発明の実施形態１の複数点入力の
際の座標演算方法を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining a coordinate calculation method when inputting a plurality of points according to the first embodiment of the present invention.
【００４０】図４において、ポイントＡの他にポイント
Ｄに同時にタッチした場合について説明する。また、ポ
イントＤは、ポイントＡと同様、振動発振部２−６と振
動受振部３−１４の組の振動伝達経路Ｂ中に位置するも
のとする。Ｘ軸方向に関しては、振動受振部３−１４で
は、図５に示すような減衰した振動波形が検出される。
ここでは、ポイントＡに加えてポイントＤにおいても振
動エネルギーが接触した指により吸収されるので、図５
の振動波形で示すように、さらに大きな振幅の減衰が見
られ、検出波形の振幅（Ｐ−Ｐ）は小さくなる。この電
圧値をＣ（Ｖ）とする。Referring to FIG. 4, a case where a point D is simultaneously touched in addition to the point A will be described. Also, point D is located in the vibration transmission path B of the set of the vibration oscillating unit 2-6 and the vibration receiving unit 3-14, similarly to the point A. In the X-axis direction, the vibration receiving section 3-14 detects an attenuated vibration waveform as shown in FIG.
Here, since the vibration energy is absorbed by the contacted finger at the point D in addition to the point A, FIG.
As shown by the vibration waveform, the amplitude of the amplitude is further reduced, and the amplitude (PP) of the detected waveform is reduced. This voltage value is defined as C (V).
【００４１】信号波形検出回路５では、電圧値Ｃ（Ｖ）
を基準振幅（Ｐ−Ｐ）の電圧値Ａ（Ｖ）と比較する。比
較の結果、電圧値Ａ（Ｖ）より低いと判断した場合、さ
らに低い一点入力時の電圧値Ｂ（Ｖ）とも比較し、その
比較の結果によって、電圧値Ｃ（Ｖ）は電圧値Ｂ（Ｖ）
よりさらに低いと判断する。実際には、電圧値Ｂ（Ｖ）
と電圧値Ｃ（Ｖ）の間に、他の変動要因も考慮してしき
い値を設定しておき比較を行ってもよい。このように、
Ｘ軸方向における検出波形の振幅に２段階の大きな減衰
が見られ、その振幅の電圧値Ｃ（Ｖ）であると判定され
た場合は、同時に２点でタッチされた可能性が高いこと
になる。In the signal waveform detection circuit 5, the voltage value C (V)
Is compared with the voltage value A (V) of the reference amplitude (PP). As a result of the comparison, when it is determined that the voltage value is lower than the voltage value A (V), the voltage value is also compared with the voltage value B (V) at the time of a single point input, and the voltage value C (V) is changed to the voltage value B ( V)
It is determined to be even lower. Actually, the voltage value B (V)
A threshold value may be set between the voltage value and the voltage value C (V) in consideration of other fluctuation factors, and the comparison may be performed. in this way,
When the amplitude of the detected waveform in the X-axis direction has a large two-step attenuation, and it is determined that the amplitude is the voltage value C (V), it is highly likely that two points have been touched at the same time. .
【００４２】次に、Ｙ軸方向に関して、振動の振幅の減
衰が発生している振動発振部２と振動受振部３の組を検
出する。図５で示すように、タッチされている場所はポ
イントＡとＤの２点である。そのため、Ｙ軸方向では、
上記１点入力の場合のポイントＡの振動発振部２−２１
と振動受振部３−７の組に加えて、振動発振部２−１９
と振動受振部３−５の組の２組で上述した１段階の減衰
が発生しており、図には示さないが、信号波形検出回路
５で検出波形の振幅の電圧値でそのように判定される。Next, a set of the vibration oscillating unit 2 and the vibration receiving unit 3 in which the amplitude of the vibration is attenuated is detected in the Y-axis direction. As shown in FIG. 5, the touched places are two points A and D. Therefore, in the Y-axis direction,
The vibration oscillating unit 2-21 at the point A in the case of the one-point input
And a vibration receiving section 3-7, and a vibration oscillating section 2-19.
Although the above-described one-stage attenuation occurs in the two sets of the vibration receiving unit 3-5 and the vibration receiving unit 3-5, the signal waveform detection circuit 5 makes such determination based on the voltage value of the amplitude of the detected waveform (not shown). Is done.
【００４３】次に演算制御回路６で、Ｘ軸方向の振動伝
達経路Ｂにおいて検出波形の振幅に２段階の大きな減衰
があり、その振幅情報及びそれが発生した振動発振部２
と振動受振部３の組の情報及びＹ軸方向の振動伝達経路
Ｃと振動伝達経路Ｅの２組において、検出波形の振幅に
１段階の減衰があり、その振幅情報及びそれが発生した
２組の振動発振部２と振動受振部３の組の情報より、そ
の振動伝達経路の交点の座標を予め記憶した上記振動伝
達経路に対応した座標値をもとに既知の３交点算出手法
により演算する。Next, in the arithmetic control circuit 6, the amplitude of the detected waveform has two large attenuations in the vibration transmission path B in the X-axis direction.
In the two sets of information on the set of the vibration receiving unit 3 and the vibration transmission path C and the vibration transmission path E in the Y-axis direction, the amplitude of the detected waveform has a one-step attenuation, and the amplitude information and the two sets in which it is generated Based on the information of the set of the vibration oscillating unit 2 and the vibration receiving unit 3, the coordinates of the intersection of the vibration transmission path are calculated by a known three-intersection calculation method based on the coordinate values corresponding to the vibration transmission path stored in advance. .
【００４４】以上が、実施形態１の複数点入力の際の座
標演算法の概略であるが、同一振動伝達経路上に２点タ
ッチした場合の２段階の大きな振幅の減衰の情報を用い
て、その入力の信頼性を増すために、図６のフローチャ
ートに示すようなアルゴリズムにより座標検出を行う。
これは、複数点入力は、Ｘ軸（あるいはＹ軸）方向の振
動伝達経路における検出波形の振幅の２段階の大きな減
衰及びもう一方のＹ軸（あるいはＸ軸）方向の振動伝達
経路の２組における検出波形の振幅の１段階の減衰の要
素すべてがそろって初めて、確実に複数点入力があった
と判断する。また、それ以外は、検出エラーとし、ノイ
ズその他の不確定な要因により生じる誤検出を排除する
ものである。The outline of the coordinate calculation method at the time of inputting a plurality of points in the first embodiment has been described above. The information of two-step large amplitude attenuation when two points are touched on the same vibration transmission path is described below. In order to increase the reliability of the input, coordinate detection is performed by an algorithm as shown in the flowchart of FIG.
This is because the two-point input has two sets of two-step large attenuation of the amplitude of the detected waveform in the vibration transmission path in the X-axis (or Y-axis) direction and the other vibration transmission path in the Y-axis (or X-axis) direction. Only when all of the one-step attenuation factors of the amplitude of the detected waveform in step (1) have been completed, it is determined that a plurality of inputs have been made. In other cases, detection errors are made, and erroneous detections caused by noise or other uncertain factors are eliminated.
【００４５】図６は本発明の実施形態１の座標演算アル
ゴリズムを示すフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart showing a coordinate calculation algorithm according to the first embodiment of the present invention.
【００４６】まず、ステップＳ１で、検出波形にＸ軸方
向の振幅の減衰があるか否かを判定する。減衰がない場
合（ステップＳ１でＮＯ）、次の検出波形が得られるま
で待機する。一方、減衰がある場合（ステップＳ１でＹ
ＥＳ）、ステップＳ２に進む。First, in step S1, it is determined whether or not the detected waveform has an attenuation in the amplitude in the X-axis direction. If there is no attenuation (NO in step S1), the process waits until the next detected waveform is obtained. On the other hand, when there is attenuation (Y in step S1)
ES), and proceeds to step S2.
【００４７】ステップＳ２で、Ｘ軸方向の振幅の減衰が
１箇所であるか否かを判定する。１箇所である場合（ス
テップＳ２でＹＥＳ）、ステップＳ３に進む。一方、１
箇所でない場合（ステップＳ２でＮＯ）、ステップＳ７
に進む。In step S2, it is determined whether or not the amplitude attenuation in the X-axis direction is at one point. If there is one (YES in step S2), the process proceeds to step S3. Meanwhile, 1
If not (NO in step S2), step S7
Proceed to.
【００４８】ステップＳ３で、Ｘ軸方向の振幅の減衰が
１段階であるか否かを判定する。１段階である場合（ス
テップＳ３でＹＥＳ）、ステップＳ４に進み、１点入力
がされたと判断する。一方、１段階でない場合（ステッ
プＳ３でＮＯ）、ステップＳ５に進む。ステップＳ５
で、Ｙ軸方向の振幅の減衰が１箇所であるか否かを判定
する。１箇所である場合（ステップＳ５でＹＥＳ）、ス
テップＳ６に進み、検出エラーと判断する。一方、１箇
所でない場合（ステップＳ４でＮＯ）、ステップＳ８に
進み、複数点入力と判断する。In step S3, it is determined whether the attenuation of the amplitude in the X-axis direction is one step. If it is in one stage (YES in step S3), the flow advances to step S4 to determine that one point has been input. On the other hand, if it is not one stage (NO in step S3), the process proceeds to step S5. Step S5
It is determined whether the attenuation of the amplitude in the Y-axis direction is at one point. If there is one (YES in step S5), the flow advances to step S6 to determine a detection error. On the other hand, if the number is not one (NO in step S4), the process proceeds to step S8, and it is determined that a plurality of points are input.
【００４９】ステップＳ２において、Ｘ軸方向の振幅の
減衰が１箇所でない場合、ステップＳ７で、Ｙ軸方向の
振幅の減衰が１段階であるか否かを判定する。１段階で
ある場合（ステップＳ７でＹＥＳ）、ステップＳ６に進
み、検出エラーと判断する。一方、１段階でない場合
（ステップＳ７でＮＯ）、ステップＳ８に進み、複数点
入力と判断する。If the amplitude attenuation in the X-axis direction is not one at step S2, it is determined in step S7 whether the amplitude attenuation in the Y-axis direction is one stage. If it is one stage (YES in step S7), the process proceeds to step S6, and it is determined that a detection error has occurred. On the other hand, if it is not one stage (NO in step S7), the process proceeds to step S8, and it is determined that a plurality of points are input.
【００５０】尚、実施形態１では、複数点入力を主に２
点入力として説明してきたが、２点に限られるものでは
なく、例えば、３点入力、４点入力に対しても１段階の
振幅の減衰と２段階の振幅の減衰の情報を組み合わせれ
ば、基本的に上述した同じ手法で座標を検出することが
できる。また、同一振動伝達経路に３点以上の入力があ
った場合にも、図６で説明したような各軸方向の振幅の
減衰の判定を、３段階以上の振幅基準を設けることによ
り可能である。In the first embodiment, a multi-point input is mainly performed by two points.
Although it has been described as the point input, the present invention is not limited to the two points. For example, if the information of the one-step amplitude attenuation and the information of the two-step amplitude attenuation are combined for three-point input and four-point input, The coordinates can be detected basically in the same manner as described above. Further, even when there are three or more inputs in the same vibration transmission path, it is possible to determine the attenuation of the amplitude in each axial direction as described in FIG. 6 by providing three or more levels of amplitude reference. .
【００５１】以上説明したように、実施形態１では、光
学方式の光ビームのセンスラインに相当する同一振動伝
達経路上に２点タッチした場合にも、１点タッチの場合
とは異なる振幅の減衰の情報を得ることができる。ま
た、この振幅の減衰の情報を利用して、比較的単純な構
成においても複数入力の信頼性を向上させることができ
る。そのため、複数入力の内の一方の入力点で光ビーム
が遮られ、背後に重なるもう一方の入力点が影に入り、
この走査方向に関しては、接触した１点分の情報しかえ
られない光学方式と比べて、その座標入力の信頼度にお
いて大きく向上することができる。As described above, in the first embodiment, even when two points are touched on the same vibration transmission path corresponding to the sense line of the optical light beam, the attenuation of the amplitude is different from that of the case of the single point touch. Information can be obtained. Further, the reliability of a plurality of inputs can be improved even in a relatively simple configuration using the information on the attenuation of the amplitude. Therefore, the light beam is interrupted at one input point of the multiple inputs, and the other input point overlapping behind enters the shadow,
Regarding this scanning direction, the reliability of the coordinate input can be greatly improved as compared with the optical system which can obtain only information of one contact point.
【００５２】＜実施形態１における更なる高精度化構成
の説明＞以上の説明においては、説明を簡単にするため
に、振動発振部２と振動受振部３との各組によりなる振
動伝達経路は、平行・直交振動伝達経路構成とした。し
かしながら、上述したように、実際には、時分割駆動の
それぞれ１箇所の振動発振部２の駆動ごとに、すべての
振動受振部３−１〜３−２２で振動波形が検出される。
これは、本発明で検出する振動波が、前述の通り振動発
振部２の波長に対して十分に小さい圧電素子であるＰＺ
Ｔを用いているため、振動発生源は点とみなせ、ここか
ら発生される振動は、振動伝達板１上を球面（円筒）波
として均等に伝わり、振動受振部３に到達するからであ
る。<Description of Configuration for Further Accuracy in First Embodiment> In the above description, for simplicity of description, the vibration transmission path formed by each set of the vibration oscillating unit 2 and the vibration receiving unit 3 is And a parallel / orthogonal vibration transmission path configuration. However, as described above, in practice, the vibration waveform is detected by all the vibration receiving units 3-1 to 3-22 every time the vibration oscillating unit 2 is driven at one place in the time division driving.
This is because PZ is a piezoelectric element in which the vibration wave detected in the present invention is sufficiently small with respect to the wavelength of the vibration oscillation unit 2 as described above.
Since T is used, the vibration source can be regarded as a point, and the vibration generated from the point is transmitted uniformly on the vibration transmission plate 1 as a spherical (cylindrical) wave and reaches the vibration receiving unit 3.
【００５３】振動発振部２−１に関して、図７に、この
球面（円筒）波の振動伝達のようすを破線で模式的に示
した。図中の矢印は、この球面（円筒）波の内、振動発
振部２−１から各振動受振部３−１０〜３−２２までに
到達した振動の振動伝達経路を直線矢印で示したもので
ある。図７から明らかなように、振動発振部２−１から
の振動で、放射状に構成される振動伝達経路（以下、こ
の構成を放射状振動伝達経路構成と称する）による１３
個の振動受振部３−１０〜３−２２からの情報を得るこ
とができる。ここでは、当然、振動発振部２−１からそ
れぞれの振動受振部３−１０〜３−２２までの振動伝達
時間は、平行・直交振動伝達経路構成の場合とことな
り、すべて異なる。しかし、本発明においては、検出波
形の振幅を検出するのでこれに影響されるという問題は
なく、時分割駆動時の間隔を最長振動伝達時間に対応さ
せればよい。FIG. 7 schematically shows how the spherical (cylindrical) wave transmits the vibration with respect to the vibration oscillating section 2-1 by broken lines. The arrows in the figure indicate the vibration transmission paths of the vibrations of the spherical (cylindrical) waves that have reached from the vibration oscillating section 2-1 to the respective vibration receiving sections 3-10 to 3-22 by straight arrows. is there. As is clear from FIG. 7, the vibration from the vibration oscillating unit 2-1 causes the vibration transmission path 13 to be radially configured (hereinafter, this configuration is referred to as a radial vibration transmission path configuration).
Information from the individual vibration receiving units 3-10 to 3-22 can be obtained. Here, naturally, the vibration transmission time from the vibration oscillating unit 2-1 to each of the vibration receiving units 3-10 to 3-22 is different from that in the case of the parallel / orthogonal vibration transmission path configuration, and all are different. However, in the present invention, since the amplitude of the detected waveform is detected, there is no problem of being affected by this, and the interval at the time-division driving may be made to correspond to the longest vibration transmission time.
【００５４】上述した平行・直交振動伝達経路構成で
は、実際に得られる情報のほんの一部を用いていたに過
ぎない。従って、放射状振動伝達経路構成により、多数
の振動発振部２と振動受振部３の組み合わせ情報を得る
ことができる。そのため、従来の光学方式では光路調整
が必要であり、また、従来の超音波方式では直線状の反
射アレイを用いた平行・直交振動伝達経路構成で実現が
難しかった高精度座標検出を簡便な構成で行うことがで
きる。In the parallel / orthogonal vibration transmission path configuration described above, only a part of the information actually obtained is used. Therefore, the combination information of a large number of vibration oscillating units 2 and vibration receiving units 3 can be obtained by the radial vibration transmission path configuration. Therefore, the conventional optical system requires optical path adjustment, and the conventional ultrasonic system has a simple configuration for high-precision coordinate detection, which was difficult to achieve with a parallel / orthogonal vibration transmission path configuration using a linear reflection array. Can be done with
【００５５】図８を用いて、本発明の実施形態１の放射
状振動伝達経路構成がいかに高精度な座標検出を実現で
きるかを説明する。Referring to FIG. 8, how the configuration of the radial vibration transmission path according to the first embodiment of the present invention can realize highly accurate coordinate detection will be described.
【００５６】図８は本発明の実施形態１の高精度座標検
出を説明するための図である。FIG. 8 is a diagram for explaining high-precision coordinate detection according to the first embodiment of the present invention.
【００５７】図８では、説明を簡単にするためも直線矢
印の表記を用いる。今、ポイントＦにタッチしたとす
る。この場合、平行・直交振動伝達経路構成では、Ｘ軸
方向では、振動発振部２−５と振動受振部３−１３の組
と振動発振部２−６と振動受振部３−１４の組、Ｙ軸方
向では、振動発振部２−２１と振動受振部３−７の組と
振動発振部２−２２と振動受振部３−８の組とにより形
成される振動伝達経路のちょうど中間に位置するため、
正確な振動の減衰の情報は、この４組からは得られな
い。しかし、放射状振動伝達経路構成により、上記４組
に加えて、斜め方向の振動伝達経路の振動発振部２−１
と振動受振部３−１５の組、振動発振部２−８と振動受
振部３−１３の組とにより形成される振動伝達経路上に
ポイントＦがあるので、この２組から更なる振幅の減衰
の情報を得ることができる。In FIG. 8, the notation of a straight arrow is used for simplifying the explanation. Now, suppose that point F is touched. In this case, in the parallel / orthogonal vibration transmission path configuration, in the X-axis direction, a set of a vibration oscillating unit 2-5 and a vibration receiving unit 3-13, a set of a vibration oscillating unit 2-6 and a vibration receiving unit 3-14, Y In the axial direction, it is located exactly in the middle of the vibration transmission path formed by the set of the vibration oscillating section 2-21 and the vibration receiving section 3-7 and the set of the vibration oscillating section 2-22 and the vibration receiving section 3-8. ,
Accurate vibration damping information is not available from these four sets. However, due to the configuration of the radial vibration transmission path, in addition to the above four sets, the vibration oscillating unit 2-1 of the oblique vibration transmission path.
The point F is on the vibration transmission path formed by the pair of the vibration receiving section 3-15 and the pair of the vibration oscillating section 2-8 and the vibration receiving section 3-13. Information can be obtained.
【００５８】次に演算制御回路６で、その２つの振動伝
達経路の交点の座標を予め記憶した上記振動伝達経路に
対応した座標値をもとに既知の２直線交点算出手法によ
り演算する。Next, the arithmetic control circuit 6 calculates the coordinates of the intersection of the two vibration transmission paths by a known two-line intersection calculation method based on the coordinate values corresponding to the vibration transmission paths stored in advance.
【００５９】その他、複数点検出に関しては、前述の通
りである。尚、この放射状振動伝達経路構成は、座標算
出に係る振動発振部２と振動受振部３の組が多くなる。
そのため、演算負担の軽減に、２段階あるいはそれ以上
の段階の大きな振幅の減衰の情報を用いて、その入力の
信頼性を増すためのアルゴリズムを一旦座標算出を先に
行い、そのあとで、振動伝達経路を絞り込むようにして
もよい。In addition, the detection of a plurality of points is as described above. In this radial vibration transmission path configuration, the number of sets of the vibration oscillating unit 2 and the vibration receiving unit 3 related to coordinate calculation increases.
Therefore, to reduce the computational load, an algorithm for increasing the reliability of the input is once calculated using the information of the large amplitude attenuation in two or more stages, and then the coordinates are calculated first. The transmission path may be narrowed down.
【００６０】このように、放射状振動伝達経路構成によ
り、振動発振部２あるいは振動受振部３の数を多くした
り、配置間隔を狭くすることなく、簡便な構成で高精度
な座標検出を行うことができる。 ［実施形態２］実施形態１では、検出波形の振幅の減衰
によって座標検出を判断するが、指によるタッチの圧力
増加に伴い減衰の量も増えることを利用し、タッチの圧
力増加による座標検出を行ってもよい。この場合、複数
入力の場合の減衰増加と区別するため、演算制御回路６
で、常に複数の振動伝達経路、つまり、複数の振動発振
部２と振動受振部３の組の振幅を比較し、各々の振動伝
達経路ですべて一応に同率で振幅が低下していれば、筆
圧増加による減衰と判断する。そして、その低下量に伴
う筆圧情報を出力し、振動伝達経路により振幅低下量
（率）が異なれば、上述の通り、振幅低下量（率）が大
きい振動伝達経路で複数入力が行われていると判断す
る。 ［実施形態３］上述した実施形態１、２においては、指
によるタッチされた座標を検出するため、そのタッチに
よる検出波形の振幅の減衰を座標検出の判断材料とした
が、振動伝達時間の変動に着目して、その変化量を検出
することで座標検出してもよい。つまり、振動発振部２
と振動受振部３の組の各々の振動伝達時間は、その振動
伝達経路上に指によるタッチが無い場合には、その２点
の距離、さらに正確には、それに信号波形検出回路５ま
での途中の前置増幅回路等を設ける場合は、それらの信
号の遅延量を加えた時間により決定され常に一定であ
り、これをすべての振動伝達経路に関し予め記憶してお
く。そして、指によるタッチがあった場合、そのタッチ
領域が振動伝達経路上にある場合には、振動伝達時間の
変化が生じるのでこれを上記記憶量と比較し、振動伝達
時間の変動量を検出する。この場合も、振幅を検出する
場合と同様に、振動伝達時間の変化量にしきい値を設
け、これで比較判断してもよい。このあとの座標算出ア
ルゴリズムは振幅を検出する場合と同様である。 ［実施形態４］本発明の指によるタッチ（指示）の座標
を検出する構成を、振動ペンから入力した振動を振動伝
達板に伝達させ、これを振動伝達板周囲に複数設けた振
動受振部３で検出し、この振動伝達時間を用いて振動ペ
ンの入力座標を算出する座標入力装置と一体化させても
よい。このペン座標入力機能を加えた座標入力装置の構
成を図９に示す。As described above, with the radial vibration transmission path configuration, it is possible to perform highly accurate coordinate detection with a simple configuration without increasing the number of the vibration oscillating units 2 or the vibration receiving units 3 or reducing the arrangement interval. Can be. [Second Embodiment] In the first embodiment, the coordinate detection is determined based on the attenuation of the amplitude of the detected waveform. However, the coordinate detection based on the increase in the touch pressure is performed by utilizing the fact that the amount of attenuation increases as the pressure of the finger touch increases. May go. In this case, the arithmetic control circuit 6
Then, the amplitudes of a plurality of vibration transmission paths, that is, a plurality of sets of the vibration oscillating unit 2 and the vibration receiving unit 3 are always compared. Judge as attenuation due to pressure increase. Then, pen pressure information is output according to the decrease amount. If the amplitude decrease amount (rate) differs depending on the vibration transmission path, a plurality of inputs are performed on the vibration transmission path having a large amplitude decrease amount (rate) as described above. Judge that there is. [Embodiment 3] In Embodiments 1 and 2 described above, in order to detect a coordinate touched by a finger, the attenuation of the amplitude of a detected waveform due to the touch is used as a criterion for coordinate detection. Focusing on, the coordinates may be detected by detecting the amount of change. That is, the vibration oscillation unit 2
When there is no finger touch on the vibration transmission path, the vibration transmission time of each pair of the vibration receiving unit 3 and the vibration receiving unit 3 is the distance between the two points, more precisely, the way to the signal waveform detection circuit 5. When a preamplifier circuit or the like is provided, it is determined by the time obtained by adding the delay amount of these signals and is always constant, and this is stored in advance for all vibration transmission paths. Then, when the finger is touched, if the touch area is on the vibration transmission path, a change in the vibration transmission time occurs, and this is compared with the above storage amount to detect the fluctuation amount of the vibration transmission time. . Also in this case, similarly to the case of detecting the amplitude, a threshold value may be provided for the amount of change in the vibration transmission time, and a comparison may be made based on the threshold value. The subsequent coordinate calculation algorithm is the same as that for detecting the amplitude. [Embodiment 4] The vibration receiving unit 3 according to the present invention, which detects the coordinates of a touch (instruction) by a finger, transmits vibration input from a vibration pen to a vibration transmission plate, and a plurality of vibration transmission units are provided around the vibration transmission plate. May be integrated with a coordinate input device that calculates the input coordinates of the vibration pen using the vibration transmission time. FIG. 9 shows the configuration of a coordinate input device having the pen coordinate input function.
【００６１】図９は本発明の実施形態４における座標入
力装置の構成を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a coordinate input device according to the fourth embodiment of the present invention.
【００６２】図９において、６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り、本発明
のタッチパネル部と兼用である。４は切替部４ａにより
タッチパネル部と兼用される振動子駆動回路である。以
下、まず、振動ペン８による座標入力に関して説明する
（以下、振動ペン入力モードと称する。これに対し、タ
ッチで入力する場合をタッチパネルモードと称する）。
この振動ペン入力モードへと、ハードスイッチあるいは
ソフト的なモード切替により切替られた場合、演算制御
回路６により切替部４ａを制御し、振動ペン８内に内蔵
されている振動子９を振動させる。そして、ペン先１０
を介して発生した振動をタッチパネル部と兼用である振
動伝達板１に入力する。振動伝達板１は前述の振動を伝
達する材料からなる部材からなり、振動ペン８による座
標入力は、この振動伝達板１上の座標入力有効エリア
（以下、有効エリアと称する：図中実線で示す符号Ａの
領域）をタッチすることで行う。In FIG. 9, reference numeral 6 denotes an arithmetic control circuit for controlling the entire apparatus and calculating a coordinate position, and also serves as a touch panel of the present invention. Reference numeral 4 denotes a vibrator driving circuit that is also used as a touch panel by the switching unit 4a. Hereinafter, first, a coordinate input by the vibration pen 8 will be described (hereinafter, referred to as a vibration pen input mode; on the other hand, a case of inputting by touch is referred to as a touch panel mode).
When the mode is switched to the vibration pen input mode by a hardware switch or software mode switching, the switching unit 4a is controlled by the arithmetic and control circuit 6, and the vibrator 9 built in the vibration pen 8 is vibrated. And the pen tip 10
Is input to a vibration transmission plate 1 which is also used as a touch panel unit. The vibration transmission plate 1 is made of a member made of the above-described material for transmitting vibration, and coordinate input by the vibration pen 8 is performed on a coordinate input effective area (hereinafter, referred to as an effective area on the vibration transmission plate 1: indicated by a solid line in the drawing. This is performed by touching the area indicated by the symbol A).
【００６３】また、振動ペン８で入力された振動を防ぐ
ための防振材７が、振動伝達板８の外周に設けられてい
る。振動伝達板８の周辺部には、タッチパネルモードで
も意使用される多数の圧電素子等から構成されるが、振
動入力ペンモードの場合には、機械的振動を電気信号に
変換する振動センサ２−１、２−１４及び３−２２、３
−９のみが使用される。また、同時に、振動センサ２ー
１、２ー１４は、切替部４ａにより振動受振部３として
機能する。振動センサ３−２２、３−９は常に振動受振
部３として機能する。振動センサ２−１、２−１４及び
３−２２、３−９からの信号は、不図示の増幅回路で増
幅された後、タッチパネル部と兼用である信号波形検出
回路５に送られ、信号処理を行いその結果を演算制御回
路６に出力し座標を演算する。他の多数の圧電素子等か
らの信号は、振動ペン入力モードでは不要であり、不図
示の切り換え手段により電源信号等をｏｆｆにするか、
演算制御回路６で信号を無視すれば良い。A vibration isolator 7 for preventing vibration input by the vibration pen 8 is provided on the outer periphery of the vibration transmission plate 8. The peripheral portion of the vibration transmission plate 8 is composed of a large number of piezoelectric elements and the like that are also used in the touch panel mode. In the case of the vibration input pen mode, the vibration sensor 2 converts mechanical vibration into an electric signal. 1, 2-14 and 3-22, 3
Only -9 is used. At the same time, the vibration sensors 2-1 and 2-14 function as the vibration receiving unit 3 by the switching unit 4a. The vibration sensors 3-22 and 3-9 always function as the vibration receiving unit 3. Signals from the vibration sensors 2-1 and 2-14 and 3-22 and 3-9 are amplified by an amplifier circuit (not shown), and then sent to a signal waveform detection circuit 5, which is also used as a touch panel, for signal processing. And outputs the result to the arithmetic and control circuit 6 to calculate the coordinates. Signals from many other piezoelectric elements and the like are unnecessary in the vibration pen input mode.
The signal may be ignored by the arithmetic control circuit 6.
【００６４】振動ペン８に内蔵された振動子９は、タッ
チパネル部と兼用である振動子駆動回路４によって駆動
される。振動子９の駆動信号は演算制御回路６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４に
よって所定のゲインで増幅された後、振動子９に印加さ
れる。電気的な駆動信号は振動センサ２−１、２−１４
及び３−２２、３−９によって機械的な超音波振動に変
換され、ペン先１０を介して振動伝達板１に伝達され
る。一方で、タッチパネルモードのときは、振動伝達板
８の周辺部の圧電素子は、すべて使用され、切替部４ａ
により、振動センサ２−１、２−１４はタッチパネル部
では振動発振部２として機能し、これを合わせて上記タ
ッチパネル部の構成と同様に、振動センサ２ー１、２ー
１４を含んだ多数の振動発振部２と、振動発振部３ー２
２、３ー９を含んだ多数の振動受振部３により、タッチ
パネル部を構成する。その際の動作は、上述の通りであ
る。The vibrator 9 built in the vibrating pen 8 is driven by the vibrator drive circuit 4 which is also used as a touch panel. The drive signal of the vibrator 9 is supplied as a low-level pulse signal from the arithmetic and control circuit 6, amplified by the vibrator drive circuit 4 with a predetermined gain, and applied to the vibrator 9. The electric drive signals are transmitted from the vibration sensors 2-1 and 2-14.
, 3-22 and 3-9 are converted into mechanical ultrasonic vibrations and transmitted to the vibration transmitting plate 1 via the pen tip 10. On the other hand, in the touch panel mode, all the piezoelectric elements around the vibration transmission plate 8 are used, and the switching unit 4a is used.
Accordingly, the vibration sensors 2-1 and 2-14 function as the vibration oscillating unit 2 in the touch panel unit, and together with the vibration sensors 2-1 and 2-14, include the vibration sensors 2-1 and 2-14 as in the configuration of the touch panel unit. Vibration oscillating unit 2 and vibration oscillating unit 3-2
A touch panel section is constituted by a number of vibration receiving sections 3 including 2, 3-9. The operation at that time is as described above.
【００６５】尚、このペン入力とタッチパネルの機能を
あわせ持つ構成では、タッチパネル部の振動検出は、実
施形態３の振動伝達時間の変動を検出する構成の方が、
同じ振動伝達時間を検出すればよいので回路構成を単純
にできる。以上説明した切替部４ａによるモード切替
は、振動ペン入力モードとタッチパネルモードでは、両
モードが同時に行われると、発振源の振動を区別できな
くなることにより必要となるものであり、そのための切
替手段は、上記の様な一部圧電素子の駆動と受振の切替
手段でも良いし、演算制御回路６内に設けられた切替制
御手段までも含めた構成としても良い。In the configuration having both the functions of the pen input and the touch panel, the vibration of the touch panel unit is detected by detecting the fluctuation of the vibration transmission time in the third embodiment.
Since the same vibration transmission time can be detected, the circuit configuration can be simplified. The mode switching by the switching unit 4a described above is necessary because in the vibration pen input mode and the touch panel mode, if both modes are performed simultaneously, the vibration of the oscillation source cannot be distinguished. The switching means for driving and receiving a part of the piezoelectric element as described above may be used, or the switching control means provided in the arithmetic and control circuit 6 may be included.
【００６６】以上の説明したように、実施形態４によれ
ば、用途・使い勝手によりペン入力とタッチパネル両方
を使い分け使用することのできる高精度の座標入力装置
が、お互い重複する構成要素を兼用することにより、独
立で合わせるのに比べ簡便な構成で実現できる。As described above, according to the fourth embodiment, a high-precision coordinate input device capable of selectively using both a pen input and a touch panel depending on the use and convenience also serves as a component overlapping each other. Thus, it can be realized with a simpler configuration than when independently combined.
【００６７】尚、本発明は、複数の機器（例えばホスト
コンピュータ、インタフェース機器、リーダ、プリンタ
など）から構成されるシステムに適用しても、一つの機
器からなる装置（例えば、複写機、ファクシミリ装置な
ど）に適用してもよい。Even if the present invention is applied to a system including a plurality of devices (for example, a host computer, an interface device, a reader, a printer, etc.), a device including one device (for example, a copying machine, a facsimile machine) Etc.).
【００６８】また、本発明の目的は、前述した実施形態
の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記
録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そ
のシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵ
やＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを
読出し実行することによっても、達成されることは言う
までもない。An object of the present invention is to provide a storage medium storing a program code of software for realizing the functions of the above-described embodiments to a system or an apparatus, and to provide a computer (or CPU) of the system or apparatus.
And MPU) read and execute the program code stored in the storage medium.
【００６９】この場合、記憶媒体から読出されたプログ
ラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現するこ
とになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は
本発明を構成することになる。In this case, the program code itself read from the storage medium realizes the functions of the above-described embodiment, and the storage medium storing the program code constitutes the present invention.
【００７０】プログラムコードを供給するための記憶媒
体としては、例えば、フロッピディスク、ハードディス
ク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ
−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭな
どを用いることができる。As a storage medium for supplying the program code, for example, a floppy disk, hard disk, optical disk, magneto-optical disk, CD-ROM, CD
-R, a magnetic tape, a nonvolatile memory card, a ROM, or the like can be used.
【００７１】また、コンピュータが読出したプログラム
コードを実行することにより、前述した実施形態の機能
が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示
に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレ
ーティングシステム）などが実際の処理の一部または全
部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が
実現される場合も含まれることは言うまでもない。When the computer executes the readout program code, not only the functions of the above-described embodiment are realized, but also the OS (Operating System) running on the computer based on the instruction of the program code. ) May perform some or all of the actual processing, and the processing may realize the functions of the above-described embodiments.
【００７２】更に、記憶媒体から読出されたプログラム
コードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードや
コンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメ
モリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基
づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わる
ＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その
処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合
も含まれることは言うまでもない。Further, after the program code read from the storage medium is written into a memory provided in a function expansion board inserted into the computer or a function expansion unit connected to the computer, based on the instruction of the program code, It goes without saying that the CPU included in the function expansion board or the function expansion unit performs part or all of the actual processing, and the processing realizes the functions of the above-described embodiments.
【００７３】[0073]
【発明の効果】以上発明したように、本発明によれば、
簡便な構成で、高精度で信頼性の高い複数点入力可能な
座標入力装置及びその制御方法、コンピュータ可読メモ
リを提供できる。As described above, according to the present invention,
With a simple configuration, it is possible to provide a highly accurate and reliable coordinate input device capable of inputting a plurality of points, a control method thereof, and a computer-readable memory.
【００７４】[0074]
【図１】本発明の実施形態１における座標入力装置の構
成を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a coordinate input device according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の実施形態１の１点入力の際の座標演算
方法を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining a coordinate calculation method at the time of one-point input according to the first embodiment of the present invention.
【図３】本発明の実施形態１の検出波形を示す図であ
る。FIG. 3 is a diagram showing a detection waveform according to the first embodiment of the present invention.
【図４】本発明の実施形態１の複数点入力の際の座標演
算方法を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining a coordinate calculation method when inputting a plurality of points according to the first embodiment of the present invention.
【図５】本発明の実施形態１の複数点入力の際の検出波
形を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a detected waveform when inputting a plurality of points according to the first embodiment of the present invention.
【図６】本発明の実施形態１の座標演算アルゴリズムを
示すフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart illustrating a coordinate calculation algorithm according to the first embodiment of the present invention.
【図７】本発明の実施形態１の高精度化の座標検出を実
現するための座標演算方法を説明するための図である。FIG. 7 is a diagram for describing a coordinate calculation method for realizing highly accurate coordinate detection according to the first embodiment of the present invention.
【図８】本発明の実施形態１の高精度座標検出を説明す
るための図である。FIG. 8 is a diagram for describing high-precision coordinate detection according to the first embodiment of the present invention.
【図９】本発明の実施形態４における座標入力装置の構
成を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of a coordinate input device according to a fourth embodiment of the present invention.
１ 振動伝達板 ２ー１〜２２ 振動発振部 ３ー１〜３ー２２ 振動受振部 ４ 振動子駆動回路 ５ 信号波形検出回路 ６ 演算制御回路 ７ 防振材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vibration transmission board 2-1-22 Vibration oscillating part 3-1-3-22 Vibration receiving part 4 Vibrator drive circuit 5 Signal waveform detection circuit 6 Operation control circuit 7 Vibration-proof material
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柳沢 亮三 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 佐藤 肇 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 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Ryozo Yanagisawa 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Hajime Sato 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inside the corporation
Claims (14)
置を出力する座標入力装置であって、 前記振動伝達板上の周辺部に配置された複数の振動発振
手段及び振動受振手段と、 前記複数の振動発振手段それぞれを時分割駆動する時分
割駆動手段と、 前記振動発振手段から前記振動受振手段までの各々の振
動伝達経路の組に関して、前記振動伝達板への入力点が
存在しない場合の振動検出波形に関する基準情報を記憶
する記憶手段と、 前記振動発振手段から前記振動受振手段までの各々の振
動伝達経路の組に関する振動検出波形に関する情報と、
前記各々の振動伝達経路の組に対応する基準情報とを比
較する比較手段と、 前記比較手段の比較結果に基づいて、前記入力点の座標
位置を演算して出力する出力手段とを備えることを特徴
とする座標入力装置。1. A coordinate input device for outputting a coordinate position of an input point input to a vibration transmitting plate, comprising: a plurality of vibration oscillating units and a vibration receiving unit disposed at a peripheral portion on the vibration transmitting plate; A time-division driving means for time-divisionally driving each of the plurality of vibration oscillating means; and a set of vibration transmission paths from the vibration oscillating means to the vibration receiving means, wherein there is no input point to the vibration transmission plate. Storage means for storing reference information about the vibration detection waveform of, and information about a vibration detection waveform for each set of vibration transmission paths from the vibration oscillating means to the vibration receiving means,
Comparing means for comparing reference information corresponding to each of the sets of vibration transmission paths, and output means for calculating and outputting a coordinate position of the input point based on a comparison result of the comparing means. Coordinate input device to be characterized.
検出波の減衰の変動を示す情報であることを特徴とする
請求項１に記載の座標入力装置。2. The coordinate input device according to claim 1, wherein the information on the vibration detection waveform is information indicating a variation in attenuation of the vibration detection wave.
検出波の伝達時間の変動を示す情報であることを特徴と
する請求項１に記載の座標入力装置。3. The coordinate input device according to claim 1, wherein the information on the vibration detection waveform is information indicating a change in transmission time of the vibration detection wave.
て十分小さく、略点と見なせる形状であり、板波の球面
波もしくは円筒波の振動を発生することを特徴とする請
求項１に記載の座標入力装置。4. The apparatus according to claim 1, wherein the vibration oscillating means has a shape which is sufficiently small with respect to the wavelength of the vibration and can be regarded as substantially a point, and generates a spherical wave or a cylindrical wave of a plate wave. Coordinate input device as described.
記振動受振手段の組の少なくとも３組以上に関する前記
比較手段の比較結果に基づいて、実質的に同時に入力さ
れた複数入力点の各座標位置を演算して出力することを
特徴とする請求項１に記載の座標入力装置。5. The coordinate of a plurality of input points substantially simultaneously inputted based on a comparison result of at least three or more sets of the vibration oscillating means and the vibration receiving means by the comparing means. The coordinate input device according to claim 1, wherein the position is calculated and output.
置を出力する座標入力装置であって、 前記振動伝達板上の周辺部に配置された複数の振動発振
手段及び振動受振手段と、 前記複数の振動発振手段それぞれを時分割駆動する時分
割駆動手段と、 前記振動発振手段から前記振動受振手段までの各々の振
動伝達経路の組に関して、前記振動伝達板への入力点が
存在しない場合の振動検出波形に関する基準情報を記憶
する記憶手段と、 前記振動発振手段から前記振動受振手段までの各々の振
動伝達経路の組に関する振動検出波形に関する情報と、
前記各々の振動伝達経路の組に対応する基準情報とを比
較する比較手段と、 前記比較手段の比較結果に基づいて、前記入力点の座標
位置を演算して出力する第１出力手段と振動入力ペンか
ら入力された弾性波振動が前記振動検出手段まで到達す
る遅延時間に基づいて、前記振動入力ペンの入力点の座
標位置を演算して出力する第２出力手段と、 前記振動入力ペンによる入力の実行の有無を切り替える
切替手段とを備えることを特徴とする座標入力装置。6. A coordinate input device for outputting a coordinate position of an input point input to a vibration transmission plate, comprising: a plurality of vibration oscillating means and vibration receiving means arranged at a peripheral portion on the vibration transmission plate; A time-division driving means for time-divisionally driving each of the plurality of vibration oscillating means; and a set of vibration transmission paths from the vibration oscillating means to the vibration receiving means, wherein there is no input point to the vibration transmission plate. Storage means for storing reference information about the vibration detection waveform of, and information about a vibration detection waveform for each set of vibration transmission paths from the vibration oscillating means to the vibration receiving means,
Comparison means for comparing reference information corresponding to each set of vibration transmission paths; first output means for calculating and outputting a coordinate position of the input point based on a comparison result of the comparison means; A second output unit that calculates and outputs a coordinate position of an input point of the vibration input pen based on a delay time for the elastic wave vibration input from the pen to reach the vibration detection unit; and an input by the vibration input pen. A switching unit for switching whether or not to execute the coordinate input.
置を出力する座標入力装置の制御方法であって、 前記振動伝達板上の周辺部に配置されている複数の振動
発振手段及び振動受振手段において、該複数の振動発振
手段それぞれを時分割駆動する時分割駆動工程と、 前記振動発振手段から前記振動受振手段までの各々の振
動伝達経路の組に関して、前記振動伝達板への入力点が
存在しない場合の振動検出波形に関する基準情報を記憶
媒体に記憶する記憶工程と、 前記振動発振手段から前記振動受振手段までの各々の振
動伝達経路の組に関する振動検出波形に関する情報と、
前記各々の振動伝達経路の組に対応する基準情報とを比
較する比較工程と、 前記比較工程の比較結果に基づいて、前記入力点の座標
位置を演算して出力する出力工程とを備えることを特徴
とする座標入力装置の制御方法。7. A method for controlling a coordinate input device for outputting a coordinate position of an input point input to a vibration transmission plate, comprising: a plurality of vibration oscillating means and a plurality of vibration units arranged in a peripheral portion on the vibration transmission plate A time-division driving step of time-divisionally driving each of the plurality of vibration oscillating means in the vibration receiving means; and an input point to the vibration transmission plate with respect to each set of vibration transmission paths from the vibration oscillating means to the vibration receiving means. A storage step of storing reference information on a vibration detection waveform in the absence of a storage medium in a storage medium, and information on a vibration detection waveform regarding a set of vibration transmission paths from the vibration oscillating means to the vibration receiving means,
A comparison step of comparing reference information corresponding to each set of the vibration transmission paths; and an output step of calculating and outputting a coordinate position of the input point based on a comparison result of the comparison step. Characteristic control method of coordinate input device.
検出波の減衰の変動を示す情報であることを特徴とする
請求項７に記載の座標入力装置の制御方法。8. The control method according to claim 7, wherein the information on the vibration detection waveform is information indicating a variation in attenuation of the vibration detection wave.
検出波の伝達時間の変動を示す情報であることを特徴と
する請求項７に記載の座標入力装置の制御方法。9. The control method according to claim 7, wherein the information on the vibration detection waveform is information indicating a change in transmission time of the vibration detection wave.
して十分小さく、略点と見なせる形状であり、板波の球
面波もしくは円筒波の振動を発生することを特徴とする
請求項７に記載の座標入力装置の制御方法。10. The apparatus according to claim 7, wherein said vibration oscillating means has a shape that is sufficiently small with respect to the wavelength of the vibration and can be regarded as substantially a point, and generates vibration of a spherical wave or a cylindrical wave of a plate wave. The control method of the coordinate input device described.
前記振動受振手段の組の少なくとも３組以上に関する前
記比較工程の比較結果に基づいて、実質的に同時に入力
された複数入力点の各座標位置を演算して出力すること
を特徴とする請求項７に記載の座標入力装置の制御方
法。11. The coordinates of a plurality of input points substantially simultaneously inputted based on a comparison result of the comparison step for at least three or more sets of the vibration oscillating means and the vibration receiving means. The method according to claim 7, wherein the position is calculated and output.
位置を出力する座標入力装置の制御方法であって、 前記振動伝達板上の周辺部に配置されている複数の振動
発振手段及び振動受振手段において、該複数の振動発振
手段それぞれを時分割駆動する時分割駆動工程と、 前記振動発振手段から前記振動受振手段までの各々の振
動伝達経路の組に関して、前記振動伝達板への入力点が
存在しない場合の振動検出波形に関する基準情報を記憶
媒体に記憶する記憶工程と、 前記振動発振手段から前記振動受振手段までの各々の振
動伝達経路の組に関する振動検出波形に関する情報と、
前記各々の振動伝達経路の組に対応する基準情報とを比
較する比較工程と、 前記比較工程の比較結果に基づいて、前記入力点の座標
位置を演算して出力する第１出力工程と振動入力ペンか
ら入力された弾性波振動が前記振動検出手段まで到達す
る遅延時間に基づいて、前記振動入力ペンの入力点の座
標位置を演算して出力する第２出力工程と、 前記振動入力ペンによる入力の実行の有無を切り替える
切替工程とを備えることを特徴とする座標入力装置の制
御方法。12. A method of controlling a coordinate input device for outputting a coordinate position of an input point input to a vibration transmission plate, comprising: a plurality of vibration oscillating means and a plurality of vibration oscillating means arranged at a peripheral portion on the vibration transmission plate; A time-division driving step of time-divisionally driving each of the plurality of vibration oscillating means in the vibration receiving means; and an input point to the vibration transmission plate with respect to each set of vibration transmission paths from the vibration oscillating means to the vibration receiving means. A storage step of storing reference information on a vibration detection waveform in the absence of a storage medium in a storage medium, and information on a vibration detection waveform regarding a set of vibration transmission paths from the vibration oscillating means to the vibration receiving means,
A comparison step of comparing reference information corresponding to each set of vibration transmission paths; a first output step of calculating and outputting a coordinate position of the input point based on a comparison result of the comparison step; A second output step of calculating and outputting a coordinate position of an input point of the vibration input pen based on a delay time when the elastic wave vibration input from the pen reaches the vibration detection means; And a switching step of switching whether or not to execute the control.
位置を出力する座標入力装置の制御のプログラムコード
が格納されたコンピュータ可読メモリであって、 前記振動伝達板上の周辺部に配置されている複数の振動
発振手段及び振動受振手段において、該複数の振動発振
手段それぞれを時分割駆動する時分割駆動工程のプログ
ラムコードと、 前記振動発振手段から前記振動受振手段までの各々の振
動伝達経路の組に関して、前記振動伝達板への入力点が
存在しない場合の振動検出波形に関する基準情報を記憶
媒体に記憶する記憶工程のプログラムコードと、 前記振動発振手段から前記振動受振手段までの各々の振
動伝達経路の組に関する振動検出波形に関する情報と、
前記各々の振動伝達経路の組に対応する基準情報とを比
較する比較工程のプログラムコードと、 前記比較工程の比較結果に基づいて、前記入力点の座標
位置を演算して出力する出力工程のプログラムコードと
を備えることを特徴とするコンピュータ可読メモリ。13. A computer-readable memory storing a program code for controlling a coordinate input device that outputs a coordinate position of an input point input to a vibration transmission plate, wherein the computer code is arranged in a peripheral portion on the vibration transmission plate. A plurality of vibration oscillating means and vibration receiving means, a program code of a time-division driving step of time-divisionally driving each of the plurality of vibration oscillating means, and a vibration transmission path from the vibration oscillating means to the vibration receiving means. A program code of a storage step of storing reference information on a vibration detection waveform in the case where there is no input point to the vibration transmission plate in a storage medium; and each vibration from the vibration oscillating means to the vibration receiving means Information on the vibration detection waveform for the set of transmission paths,
A program code for a comparing step of comparing the reference information corresponding to each of the sets of vibration transmission paths; and a program for an output step of calculating and outputting the coordinate position of the input point based on the comparison result of the comparing step. And a computer readable memory.
位置を出力する座標入力装置の制御のプログラムコード
が格納されたコンピュータ可読メモリであって、 前記振動伝達板上の周辺部に配置されている複数の振動
発振手段及び振動受振手段において、該複数の振動発振
手段それぞれを時分割駆動する時分割駆動工程のプログ
ラムコードと、 前記振動発振手段から前記振動受振手段までの各々の振
動伝達経路の組に関して、前記振動伝達板への入力点が
存在しない場合の振動検出波形に関する基準情報を記憶
媒体に記憶する記憶工程のプログラムコードと、 前記振動発振手段から前記振動受振手段までの各々の振
動伝達経路の組に関する振動検出波形に関する情報と、
前記各々の振動伝達経路の組に対応する基準情報とを比
較する比較工程のプログラムコードと、 前記比較工程の比較結果に基づいて、前記入力点の座標
位置を演算して出力する第１出力工程のプログラムコー
ドと振動入力ペンから入力された弾性波振動が前記振動
検出手段まで到達する遅延時間に基づいて、前記振動入
力ペンの入力点の座標位置を演算して出力する第２出力
工程のプログラムコードと、 前記振動入力ペンによる入力の実行の有無を切り替える
切替工程のプログラムコードとを備えることを特徴とす
るコンピュータ可読メモリ。14. A computer-readable memory storing a program code for controlling a coordinate input device for outputting a coordinate position of an input point input to the vibration transmission plate, wherein the computer code is arranged in a peripheral portion on the vibration transmission plate. A plurality of vibration oscillating means and vibration receiving means, a program code of a time-division driving step of time-divisionally driving each of the plurality of vibration oscillating means, and a vibration transmission path from the vibration oscillating means to the vibration receiving means. A program code of a storage step of storing reference information on a vibration detection waveform in a case where there is no input point to the vibration transmission plate in a storage medium; and each vibration from the vibration oscillating means to the vibration receiving means. Information on the vibration detection waveform for the set of transmission paths,
A first output step of calculating and outputting a coordinate position of the input point based on a program code of a comparison step of comparing the reference information corresponding to each set of the vibration transmission paths, and a comparison result of the comparison step; A second output step of calculating and outputting the coordinate position of the input point of the vibration input pen based on the program code and the delay time for the elastic wave vibration input from the vibration input pen to reach the vibration detection means A computer-readable memory comprising: a code; and a program code of a switching step of switching whether to execute input with the vibration input pen.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7961298A JPH11282615A (en) | 1998-03-26 | 1998-03-26 | Coordinate input device, its control method and computer readable memory |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7961298A JPH11282615A (en) | 1998-03-26 | 1998-03-26 | Coordinate input device, its control method and computer readable memory |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11282615A true JPH11282615A (en) | 1999-10-15 |
Family
ID=13694876
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7961298A Withdrawn JPH11282615A (en) | 1998-03-26 | 1998-03-26 | Coordinate input device, its control method and computer readable memory |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11282615A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009134691A (en) * | 2007-10-30 | 2009-06-18 | Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd | Display device |
| KR20190100256A (en) * | 2017-01-03 | 2019-08-28 | 햅투유 | Touch interface with force sensor |
| CN113608661A (en) * | 2021-05-12 | 2021-11-05 | 广州创知科技有限公司 | Man-machine interaction method, interaction panel and storage medium thereof |
-
1998
- 1998-03-26 JP JP7961298A patent/JPH11282615A/en not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009134691A (en) * | 2007-10-30 | 2009-06-18 | Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd | Display device |
| KR20190100256A (en) * | 2017-01-03 | 2019-08-28 | 햅투유 | Touch interface with force sensor |
| JP2020504892A (en) * | 2017-01-03 | 2020-02-13 | ハプトゥーユーＨａｐ２Ｕ | Touch-sensitive interface including force sensor |
| CN113608661A (en) * | 2021-05-12 | 2021-11-05 | 广州创知科技有限公司 | Man-machine interaction method, interaction panel and storage medium thereof |
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