KR930003168B1 - Input device of tablet type - Google Patents

Abstract

Translated fromKorean

내용 없음.No content.

Description

Translated fromKorean

탄성파를 사용한 타블렛형 좌표입력장치Tablet type coordinate input device using elastic waves

제1도는 본원 발명의 일실시예도.1 is an embodiment of the present invention.

제2도는 그 부분 확대도.2 is an enlarged view of a part thereof.

제3도, 제4도는 탄성파전파의 원리를 설명한 모식도.3 and 4 are schematic diagrams explaining the principle of the acoustic wave propagation.

제5도, 제6도는 탄성파의 검출방법의 설명도.5 and 6 are explanatory diagrams of a method for detecting an acoustic wave.

제7(a)도,제7(b)도는 계수회로의 설명도.7 (a) and 7 (b) are explanatory diagrams of a counting circuit.

제8도는 입력펜의 좌표를 구하는 방법의 설명도.8 is an explanatory diagram of a method of obtaining coordinates of an input pen.

제9도는 지연시간의 설명도.9 is an explanatory diagram of a delay time.

제10도는 제1도의 계수회로의 일실시예의 설명도.10 is an explanatory diagram of one embodiment of the counting circuit of FIG.

제11도는 제10도의 동작의 설명도.11 is an explanatory diagram of the operation of FIG.

제12도, 제13도는 표 1 의 일실시예를 나타낸 데이터도.12 and 13 are data diagrams showing one embodiment of Table 1;

제14도는 감도분포의 모식도.14 is a schematic diagram of the sensitivity distribution.

제15도, 제16도는 감도분포의 측정결과도.15 and 16 show measurement results of sensitivity distribution.

제17도는 파형변화를 설명하는 약도.17 is a schematic for explaining a waveform change.

제18도, 제19도는 다른 일실시예를 각각 나타낸 도면.18 and 19 each show another embodiment.

제20도는 입력펜의 경사각과 검출소자에 검출되는 파형의 관계도.20 is a relationship diagram between the inclination angle of the input pen and the waveform detected by the detection element.

제21도는 입력펜으로부터 기입판내로 입사되는 초음파동작의 시뮬레이션 결과도.21 is a simulation result diagram of the ultrasonic motion incident from the input pen into the writing plate.

제22도는 본원 발명에 의한 복합화 기입장치를 나타낸 일실시예도.22 is a diagram showing an embodiment of a composite writing apparatus according to the present invention.

제23도는 복합화에 의한 효과를 나타낸 시뮬레이션 결과도.23 is a simulation result diagram showing the effect of the complexation.

제24도는 본원 발명에 의한 복합화 기입장치의 다른 실시예도.24 is another embodiment of the composite writing apparatus according to the present invention.

제25도는 입력펜측에 개량을 가한 본원 발명에 의한 다른 실시예도.25 is a view showing another embodiment according to the present invention in which the input pen is improved.

제26도는 제25도의 부분 확대도.FIG. 26 is a partial enlarged view of FIG. 25. FIG.

본원 발명은 타블렛형 좌표입력장치에 관한 것이며, 특히 탄성파를 사용하여 입력의 위치좌표를 검출하는 방식의 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a tablet-type coordinate input device, and more particularly to a device of the method of detecting the position coordinate of the input using the acoustic wave.

종래, 이 종류의 좌표입력장치로서, (i) 공중전파방식, (ii) 표면 탄성파방식 및 (iii) 판파(板波)방식 등이 제한되어 있다. 이들은 각각 문헌(IEEE TRANSACTIONS ON COMPUTERS, 1970년, 6월, 546∼548페이지, IEEE TRANSACTIONS ON ELECTRONIC COMPUTERS, 1964년 10월, 609∼611페이지, 및 IEEE 1981 ULTRASONIC SYMPOSIUM, 167∼170페이지)에 개시되어 있다.Conventionally, as this kind of coordinate input device, (i) air propagation method, (ii) surface acoustic wave method, and (iii) plate wave method are limited. These are disclosed in IEEE TRANSACTIONS ON COMPUTERS, 1970, June, pages 546-548, IEEE TRANSACTIONS ON ELECTRONIC COMPUTERS, October 1964, pages 609-611, and IEEE 1981 ULTRASONIC SYMPOSIUM, pages 167-170, respectively. have.

(i)의 방식은 온도 등의 주위환경의 영향을 크게 받으므로, 그 보정이 필요하게 된다. 또, 손 등의 장애물의 영향을 직접 받으므로, 통상의 수서(手書)동작과 동등한 형태로 사용할 수 없어서 이용자에게 위화감을 준다. (ii)의 방식도 타블렛에 손을 대면 입력펜의 위치를 정확하게 표정(標定)할 수 없어서 이용자에게 위화감을 준다. 이 방식은 손가락 터치에 의한 메뉴선택입력장치에 적합하지만, 수서문자, 도형을 입력하는 타블렉에의 응용에는 난점이 있다. (iii)의 방식에는 상기 두방식이 갖는 결점이 없어서 통상의 수서동작이 가능하다. 이 방식을 응용하여 액정표시장치나 EL표시장치를 일체화한 투명한 타블렛의 예가 각각 일본국 특개소 56-101278 및 특개소 58-14247에 개시되어 있다. 그러나, 이 방식은 효율적이고 안정된 송수신에 난점이 있다. 이것은 판파가 종파탄성파(縱波彈性波) 비해 약간 전파속도가 느리므로 최초에 전파하는 종파탄성파의 영향을 면할 수 없으며, 전파거리의 증가와 동시에 위상이 변화하기 때문이다. 일본국 특개소 56-101278에서는 아크릴판을 사용한 예가 개시되어 있다. 아크릴판은 저음속(低音速)재료이므로, 분해능을 크게 할 수 있는 이점이 있는 반면, 감쇠상수가 크므로 판파의 전파시간을 정밀도 높게 검출하는 방법이 복잡해져서, 타블렛의 크기도 스스로 제약을 받는다.Since the method of (i) is greatly influenced by the surrounding environment such as temperature, the correction is necessary. In addition, since it is directly affected by an obstacle such as a hand, it cannot be used in a form equivalent to a normal handwriting, which gives the user a sense of discomfort. In the method of (ii), when the user touches the tablet, the position of the input pen cannot be accurately determined, which gives the user a sense of discomfort. This method is suitable for a menu selection input device by finger touch, but has a difficulty in application to a tablet for inputting arithmetic characters and figures. The method of (iii) does not have the drawbacks of the two methods, and thus can perform normal aquatic operation. Examples of transparent tablets in which a liquid crystal display device or an EL display device are integrated by applying this method are disclosed in Japanese Patent Laid-Open Nos. 56-101278 and 58-14247, respectively. However, this method suffers from an efficient and stable transmission and reception. This is because the plate wave has a slightly slower propagation speed than the longitudinal wave, so the influence of the longitudinal wave that propagates at first is inevitable, and the phase changes with the increase of the propagation distance. In Japanese Patent Laid-Open No. 56-101278, an example using an acrylic plate is disclosed. The acrylic plate is a low-sonic material, which has the advantage of increasing the resolution, while the large attenuation constant complicates the method of accurately detecting the propagation time of the plate wave, which limits the tablet size. .

본원 발명의 목적은 입력매체상의 임의의 위치에서 입력위치를 고정밀도, 고분해능으로 검출할 수 있는 타블렛형 좌표입력장치를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a tablet type coordinate input device capable of detecting the input position at high accuracy and high resolution at any position on the input medium.

본원 발명의 다른 목적은 입력매체상에 손을 대어도 그 영향을 받지 않고 통상의 수서동작으로 입력조작이 가능한 타블렛형 좌표입력장치를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a tablet-type coordinate input device that is capable of input operation by a normal aquatic operation without being affected by touching the input medium.

본원 발명의 또 다른 목적은 단순한 구성으로 입력일체화 디스플레이장치를 용이하게 구현할 수 있는 타블렛형 좌표입력장치를 제공하는데 있다.Still another object of the present invention is to provide a tablet type coordinate input device that can easily implement an integrated input device with a simple configuration.

본원 발명의 특징은 입력의 위치좌표를 탄성파중 종파탄성파의 전파를 이용하여 검출하는데 있다.It is a feature of the present invention to detect the positional coordinates of an input using the propagation of longitudinal wave acoustic waves in an acoustic wave.

본원 발명의 바람직한 일실시예에 의하면, 탄성파를 전파시키는 매체수단과, 이 매체수단의 최소한 일부에 배설된 탄성파검출수단과, 상기 매체수단의 표면의 임의의 위치에 탄성파를 방사하는 탄성파입력수단과, 상기 방사된 탄성파중 상기 검출수단에 있어서 종파탄성파로서 검출된 탄성파 대응전기신호를 상기 입력수단의 입력위치의 좌표위치정보로서 취출하는 수단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 탄성파를 사용한 타블렛형 좌표입력장치를 제공한다.According to a preferred embodiment of the present invention, there is provided a medium means for propagating an elastic wave, an elastic wave detection means disposed in at least a portion of the medium means, an elastic wave input means for radiating an elastic wave at an arbitrary position on the surface of the medium means; And means for taking out the acoustic wave-corresponding electric signal detected as the longitudinal wave acoustic wave in the detecting means among the radiated elastic waves as coordinate position information of the input position of the input means. to provide.

또한, 상기 검출부는 상기 평판형 매체부의 코너부 측면에 배설되고, 상기 탄성파 입력부재의 선단부와 상기 평판형 매체부는 음향 임피던수가 대략 같은 부재로 구성된다.The detector is arranged on the side of the corner of the flat media portion, and the front end portion of the elastic wave input member and the flat media portion are constituted by members having substantially the same acoustic impedance.

상기 입력수단의 압착위치의 표정화 정보로서 취출하는 수단은 상기 신호를 증폭하는 증폭부와, 이 증폭부에 의해 증폭된 신호와 일정한계 전압과의 비교에 의해 상기 종파탄성파의 전파시간에 대응한 지연펄스신호를 발하는 비교회로와, 상기 입력부재의 압착에 의해 상기 종파탄성파가 상기 평판형 매체부에 방사되고 나서 상기 지연펄스신호가 발해지기까지의 시간을 계수하는 계수회로와, 이 계수회로로부터 전송되는 시간신호를 사용하여 좌표를 산출하는 연산회로로 구성된다.The means for taking out as the facial expression information of the crimp position of the input means includes an amplifying part for amplifying the signal, and corresponding to the propagation time of the longitudinal wave acoustic wave by comparing the signal amplified by the amplifying part with a constant voltage. A comparison circuit for emitting a delay pulse signal, a counting circuit for counting the time from when the longitudinal wave acoustic wave is radiated to the plate-shaped medium by the pressing of the input member, and then the delay pulse signal is emitted; Comprising a calculation circuit for calculating the coordinates using the transmitted time signal.

상기 탄성파입력부재는 축대칭의 도파봉으로 이루어지고, 이 도파봉의 일단부는 선단이 뾰족한 형상을 이루는 동시에 상기 평판형 매체부의 표면의 임의의 위치에 압착될 수 있고, 상기 도파봉의 타단부는 이 도파봉의 대칭축에 직교하는 평면형상을 가지고, 이 평면부와, 상기 평판형 매체부의 단부 또는 표면의 일부에 배설한 상기 검출부에 각각 수신용 압전소자를 부착한다.The elastic wave input member is composed of an axisymmetric waveguide rod, one end of the waveguide having a pointed shape and a crimp at any position on the surface of the flat media portion, the other end of the waveguide A receiving piezoelectric element is attached to each of the planar portions perpendicular to the axis of symmetry of the rod and the detection portion disposed on the flat portion and the end portion or part of the surface of the flat media portion.

본원 발명에 의하면 입력매체수단내를 전파하는 종파를 이용하므로, 이 입력배체수단상에 손을 대어도, 그 영향을 받지 않으며, 통상의 수서동작으로 입력수단을 조작할 수 있다.According to the present invention, the longitudinal wave propagating in the input medium means is used, so that even if a hand is touched on the input medium means, the input means can be operated by a normal arithmetic operation.

또한, 탄성파의 입사효율과 송수신효율을 향상시킬 수 있으므로, 종파탄성파를 정밀도 높게 검출할 수 있는 동시에, 입력매체수단에 오입력(誤入力)이 생기는 특정영역이 없으므로, 입력매체수단상의 임의의 위치에서 입력수단의 입력위치를 고정밀도, 고분해능으로 검출할 수 있다.In addition, since the incidence efficiency and transmission / reception efficiency of the acoustic wave can be improved, the longitudinal wave acoustic wave can be detected with high accuracy, and since there is no specific region where incorrect input occurs in the input medium means, the arbitrary position on the input medium means The input position of the input means can be detected with high precision and high resolution.

더욱이, 입력매체수단을 투명부재로 할 수 있으므로, 입력일체화 디스플레이장치를 용이하게 구현화할 수 있다.Furthermore, since the input medium means can be made of a transparent member, the input integrated display device can be easily implemented.

본원 발명에 의하면, 초음파응용 타블렛에 있어서 펜의 경사에 의해 생기는 매체수단의 파형변화를 저감할 수 있고, 특히 위상의 역전을 방지할 수 있으므로, 고정밀도의 타블렛이 가능하게 된다. 또한, 파형변화를 특별한 검출기나 부가회로를 사용하여 보정하는 타블렛에 비해 간단히 구성할 수 있는 효과가 얻어진다.According to the present invention, since the waveform change of the media means caused by the inclination of the pen in the ultrasonic application tablet can be reduced, and in particular, the reversal of phase can be prevented, a tablet with high accuracy becomes possible. In addition, an effect that can be easily configured is obtained as compared to a tablet which corrects the waveform change using a special detector or an additional circuit.

상기 이외의 본원 발명의 목적, 특징 및 효과는 도면을 참조한 다음의 설명으로 더욱 명백해질 것이다.Objects, features and effects of the present invention other than the above will become more apparent from the following description with reference to the drawings.

제 1 도는 본원 발명의 일실시예도이다. 매체수단(1)은 유리와 같은 투명한 평판으로 이루어진다. 이 매체수단(1)의 배면에는 표시부(9)가 배치된다. 입력수단(3)은 예를들어 내부에 종파(縱波)탄성파 발생기능을 갖는 표시펜으로 구성되며, 그 선단은 뾰족한 형상을 이루고, 이 선단부로부터 후술하는 바와 같이 종파탄성파가 방사된다. 선단을 첨두화(尖頭化)함으로써, 탄성파방사에너지 밀도가 매우 커지며, 탄성파의 방사효율이 좋아진다. 투명평판(1)의 주변 단부에는 종파검출수단으로서 압전소자(壓電素子)(2a), (2b), (2c), (2d)가 배치된다. 이 종파검출부(2a)~(2d)는 투명평판(1)을 통해 전파되는 종파턴성파를 검출하여 전기신호로서 출력한다.1 is an embodiment of the present invention. The medium means 1 consists of a transparent flat plate such as glass. The display part 9 is arrange | positioned at the back surface of this medium means 1. The input means 3 is constituted, for example, by a display pen having a longitudinal wave acoustic wave generating function therein, the tip of which has a sharp shape, and the longitudinal wave acoustic wave is radiated from the tip as described later. By tipping the tip, the elastic radiation energy density becomes very large and the radiation efficiency of the acoustic wave is improved. At the peripheral end of the transparent flat plate 1,piezoelectric elements 2a, 2b, 2c, and 2d are disposed as longitudinal wave detection means. The longitudinal wave detection sections 2a to 2d detect longitudinal wave wave propagated through the transparent flat plate 1 and output it as an electric signal.

표시부(9)는 임의의 도형·문자를 표시 가능하게 하는 것으로서, 예를들면 액정표시부로 이루어진다. 표시부(9)에는 표시구동부(8)의 지시하에 표시펜(3)이 투명판(1)상을 묘화했을 때의 패턴이 표시된다. 따라서, 표시펜(3)으로 묘화하면서 그 묘화한 패턴이 표시부(9)에 즉시 표시된다. 묘화로부터 표시까지의 시간은 단시간이며, 작업자에 있어서는 표시펜(3)에 의해 묘화하면서 그 묘화한 패턴의 표시를 관찰할 수 있게 된다.The display unit 9 allows arbitrary graphics and characters to be displayed, for example, a liquid crystal display unit. On the display unit 9, under the direction of the display driver 8, a pattern when thedisplay pen 3 draws on the transparent plate 1 is displayed. Therefore, the drawing pattern is immediately displayed on the display unit 9 while drawing with thedisplay pen 3. The time from the drawing to the display is a short time, and the worker can observe the display of the drawn pattern while drawing by thedisplay pen 3.

묘화로부터 표시까지의 처리는 후술하는 바와 같이 선두파검출회로(5), 펄서(4), 시간차계수회로(6), 좌표연산회로(7), 표시구동회로(8)에 의해 행해진다.The processing from the drawing to the display is performed by the headwave detection circuit 5, thepulser 4, the time difference coefficient circuit 6, thecoordinate calculation circuit 7 and the display drive circuit 8 as described later.

여기서, 펄서(4)는 주기적으로 펄스를 발생한다. 이 펄스는 표시펜(3) 및 시간차계수회로(6)에 입력된다. 표시펜(3)에서는 종파탄성파의 발생트리거로 되며, 펄스를 받을 때마다 종파탄성파를 방사한다. 시간차계수회로(6)는 펄서(4)로부터의 펄스를 받고나서 반사파가 도달하기까지의 시간을 계수한다.Here, thepulser 4 generates a pulse periodically. This pulse is input to thedisplay pen 3 and the time difference coefficient circuit 6. Thedisplay pen 3 is a trigger for generating the longitudinal wave acoustic wave, and emits the longitudinal wave acoustic wave every time a pulse is received. The time difference coefficient circuit 6 counts the time from receiving the pulse from thepulser 4 until the reflected wave arrives.

선두파검출회로(5)는 증폭회로(5a), 파형정형회로(5b)로 이루어지고, 검출부(2a)~(2d)의 검출반사파의 선두파 즉 종파탄성파의 제 1파를 검출한다.The leadingwave detection circuit 5 consists of an amplifying circuit 5a and a waveform shaping circuit 5b, and detects the leading wave of the detected reflection wave of the detectors 2a to 2d, that is, the first wave of the longitudinal wave acoustic wave.

좌표연산회로(7)는 시간차계수회로(6)의 검출시간차를 받아서 표시펜(3)의 위치를 연산한다. 표시구동회로(8)는 이 위치를 표시시키기 위해 표시부(9)를 구동한다. 상기 선두파검출회로(5), 시간차계수회로(6) 및 좌표연산회로(7)는 탄성파의 방사에 의해 검출부에서 검출된 종파탄성파의 선두파 대응 전기신호를 입력수단(3)의 압착위치의 표정화정보로서 취출하는 수단을 구성한다.The coordinatecalculation circuit 7 calculates the position of thedisplay pen 3 by receiving the detection time difference of the time difference coefficient circuit 6. The display drive circuit 8 drives the display section 9 to display this position. The leadingwave detection circuit 5, the time difference coefficient circuit 6, and the coordinatecalculation circuit 7 input the electric wave corresponding electric wave signal of the longitudinal wave acoustic wave detected by the detection unit by the radiation of the elastic wave to the crimp position of the input means 3. A means for taking out as the facial expression information is configured.

다음에, 동작에 대해 설명한다.Next, the operation will be described.

펄서(4)는 주기적으로 펄스를 표시펜(3), 시간차계수회로(6)에 보낸다. 표시펜에 보내는 펄스는 종파탄성파를 발생시키는데 필요한 전력을 갖는다. 시간차계수회로(6)에 보내는 펄스에 발생시각의 계수시기(始期)를 지정하는 것이므로, 미소진폭으로 좋다.Thepulser 4 periodically sends a pulse to thedisplay pen 3 and the time difference coefficient circuit 6. The pulse sent to the display pen has the power necessary to generate the longitudinal wave acoustic wave. Since the counting time of the occurrence time is specified in the pulse sent to the time difference coefficient circuit 6, it is good to have a small amplitude.

표시펜(3)은 펄서(4)의 펄스여기(勵起)에 의해 종파탄성파를 그 펄를 받을 때마다 발생한다. 표시펜(3)은 작업자에 의해 묘화를 받아서, 그 묘화의 과정에서 펄스를 받을 때마다 종파탄성파를 펜선단부로부터 투명판(1)에 방사한다. 이 펜선단부로부터 방사된 종파탄성파는 투명판(1)을 전파하여 검출부(2a)~(2d)에 도달한다. 펄서(4)로부터의 펄스발생으로부터 탄성파의 방사까지의 시간은 극히 단시간이며, 무시할 수 있다. 따라서, 펄스발생으로부터 각 검출부(2a)~(2d)에 종파탄성파가 도달하기까지의 시간은 각 검출부(2a)~(2d)와 표시펜(3)과의 거리에 비례한다. 1회의 펄스에 의해 발생하는 탄성파에 대해 각 검출부에서 검출에 필요한 탄성파는 선두파 즉 종파탄성파의 제 1파이고, 이 선두파 대응 전기신호는 선두파검출회로(5)에서 검출된다.Thedisplay pen 3 is generated every time the longitudinal wave acoustic wave is received by the pulse excitation of thepulser 4. Thedisplay pen 3 receives drawing by an operator, and radiates longitudinal wave acoustic wave from the pen tip to the transparent plate 1 every time a pulse is received in the drawing process. The longitudinal wave acoustic wave radiated from the pen tip portion propagates through the transparent plate 1 and reaches the detection units 2a to 2d. The time from the generation of the pulse from thepulser 4 to the radiation of the acoustic wave is extremely short and can be ignored. Therefore, the time from the generation of the pulse until the longitudinal wave acoustic wave reaches each of the detection units 2a to 2d is proportional to the distance between the detection units 2a to 2d and thedisplay pen 3. The elastic waves required for detection by each detection unit with respect to the elastic waves generated by one pulse are the first wave of the leading wave, that is, the longitudinal wave acoustic wave, and this leading wave corresponding electric signal is detected by the leadingwave detection circuit 5.

시간차계수회로(6)는 펄스의 송출로부터 검출선두파까지의 시간차를 검출한다. 이 시간차는 각 검출부(2a)~(2d) 대응으로 구해진다. 좌표연산회로(7)는 이 각 검출부(2a)~(2d)에 대한 시간차로 부터 그때의 표시펜(3)의 위치를 산출한다. 산출한 표시펜(3)의 위치를 표시부(9)에 표시하기 위해 표시구동회로(8)를 구동시켜서, 표시부(9)에 표시펜(3)의 지시를 행하여 표시시킨다. 이렇게 하여, 표시펜(3)의 이동에 추종하여 표시가 이루어진다.The time difference coefficient circuit 6 detects the time difference from the pulse output to the detection head wave. This time difference is calculated | required corresponding to each detection part 2a-2d. The coordinatecalculation circuit 7 calculates the position of thedisplay pen 3 at that time from the time difference with respect to each detection part 2a-2d. In order to display the calculated position of thedisplay pen 3 on the display unit 9, the display drive circuit 8 is driven, and the display unit 9 is instructed to display thedisplay pen 3. In this way, display is performed following the movement of thedisplay pen 3.

제 2 도는 표시펜(3)의 구체적인 일실시예를 나타낸다. 표시펜(3)은 원추형상의 선단부(10), 이 선단부에 탄성파를 방사하는 탄성파발생부(3b), 원통형 외프레임(3c)으로 이루어진다. 탄성파발생부(3b)는 선단부(10)의 평탄부(3d)에 접착 고정된다. 탄성파발생부(3b)에는 외부로부터 리드선(3a)이 납땜된다. 이 리드선(3a)을 통해 펄서(4)로부터 펄스가 탄성파발생부(3b)에 인가된다.2 shows a specific embodiment of thedisplay pen 3. Thedisplay pen 3 is composed of aconical tip portion 10, an elastic wave generating portion 3b for emitting elastic waves at the tip portion, and a cylindrical outer frame 3c. The elastic wave generating portion 3b is adhesively fixed to the flat portion 3d of thetip portion 10. The lead wire 3a is soldered to the elastic wave generator 3b from the outside. Pulses are applied from thepulser 4 to the acoustic wave generator 3b via the lead wires 3a.

탄성파발생부(3b)는 예를들면 압전소자로 이루어진다. 탄성파발생부(3b)는 펄스의 인가에 의해 탄성파(11)를 선단부(10)로 향해 방사한다. 탄성파(11)는 선단부(10)를 그 원추형의 형상의 뾰족한 첨두부(12)로 향해 전파하고, 이 첨두부(12)를 통해 투명판(1)에 방사한다. 투명판(1)에서는 첨두부(12)를 중심으로 하여 그 주위방향(13),(13)으로 탄성파가 전파된다. 이 전파파는 검출부(2)에서 검출된다.The acoustic wave generator 3b is made of, for example, a piezoelectric element. The elastic wave generator 3b radiates theelastic wave 11 toward thetip portion 10 by applying a pulse. Theelastic wave 11 propagates thetip portion 10 toward the pointedpeak 12 having a conical shape, and radiates to the transparent plate 1 through thepeak 12. In the transparent plate 1, the elastic waves propagate in thecircumferential directions 13 and 13 around thepeak 12. This radio wave is detected by thedetector 2.

고체내를 전파하는 탄성파는 종파, 횡파, 표면파 등 여러가지 모드로 이루어진다. 이 가운데 전파속도가 가장 빠른 것은 종파이고, 이 종파의 제 1파를 선두파로서 검출한다.Acoustic waves propagating in a solid state are composed of various modes such as longitudinal waves, shear waves, and surface waves. Among these, the fastest propagation speed is the longitudinal wave, and the first wave of the longitudinal wave is detected as the leading wave.

제 3도는 리드선(3a)에 인가되는 펄서(4)의 펄스를 제3(a)도, 검출부(2)에서 검출한 검출파를 제3(b)도에 나타낸다. 제 3(b)도로부터 명백한 바와 같이 선두에 오는 종파를 선두파로서 검출하고, 그후에 오는 횡파는 검출대상에서 제외한다.FIG. 3 shows the pulses of thepulser 4 applied to the lead wire 3a in FIG. 3 (a) and the detected wave detected by thedetector 2 in FIG. 3 (b). As is apparent from FIG. 3 (b), the longitudinal wave that comes first is detected as the leading wave, and the subsequent wave is excluded from the detection object.

제 4도는 상기 표시펜(3)에서 투명판(1)(표시판(9)은 도면상 생략했음)에 탄성파가 방사되어 전파해 가는 상황을 설명하는 도면이다. 표시펜(3)에 내장하는 탄성파발생부(3b)는 리드선(3a)을 통해 여기펄스를 받으면 탄성파를 방사한다.4 is a view for explaining a situation in which the elastic wave is radiated and propagated from thedisplay pen 3 to the transparent plate 1 (the display panel 9 is omitted in the drawing). The elastic wave generator 3b incorporated in thedisplay pen 3 emits elastic waves when the excitation pulse is received through the lead wire 3a.

이 탄성파는 두께방향의 진동성분과 경방향의 진동성분을 가지고, 이 2개의 파는 선단부(10)의 내부를 전파해간다. 탄성파는 표시펜(3)의 첨두부(12)의 매체(1)와의 접촉점으로부터 매체(1)내에 들어간다. 이때, 모드변환이 일어나고, 도시한 바와 같이 종파성분과 횡파성분의 양쪽이 혼재한 탄성파로 되어서, 이 탄성파가 매체(1)를 전파해간다.This acoustic wave has a vibration component in the thickness direction and a vibration component in the radial direction, and these two waves propagate inside thetip portion 10. The acoustic wave enters the medium 1 from the point of contact with the medium 1 of thepeak 12 of thedisplay pen 3. At this time, a mode change occurs, as shown in the figure, and both the longitudinal wave component and the transverse wave component are mixed waves, and the elastic wave propagates through the medium 1.

종파성분은 횡파성분의 약 2배의 속도를 가지고 있으며, 검출부(2)에서는 종파성분이 먼저 검출되고, 이것을 위치검출용으로서 이용한다. 종파탄성파를 위치검출용으로서 이용하는 이유의 상세는 다음과 같다.The longitudinal wave component has a speed approximately twice that of the transverse wave component, and thedetection unit 2 first detects the longitudinal wave component and uses it for position detection. The detail of the reason for using a longitudinal wave acoustic wave for position detection is as follows.

먼저, 본원 발명자들이 투명판(1)을 전파하는 종파성분의 주파수는 표시펜(3)의 선단부(10)를 전파하는 탄성파발생부(3b)의 경방향 진동성분의 주파수와 대략 일치한다는 사실을 발견한 것에 의거한다.First, the inventors have found that the frequency of the longitudinal wave component propagating through the transparent plate 1 is approximately equal to the frequency of the radial vibration component of the elastic wave generating portion 3b propagating through thetip portion 10 of thedisplay pen 3. Based on what you find.

투명판(1)을 전파하는 탄성파는 전술한 바와 같이 종파성분과 횡파성분이 혼재한 복잡한 파형으로 되지만, 최초에 검출부(2)에 도달하는 탄성파에는 횡파성분은 포함되지 않으며, 따라서 매우 단순한 종파성분만을 검출할 수 있다(제3도). 횡파성분이 혼재한 탄성파는 표시펜(3)과 검출부(2)와의 거리를 변화시키면, 파형 특히 진폭이 복잡하게 변화하며, 이 거리에 상당한 전파지연시간의 계수는 곤란하다. 이것에 대해, 상기 종파성분만의 경우는 표시펜과 검출부(2)와의 거리를 변화시켜도, 감쇠의 영향을 제외하고 복잡한 진폭변화는 볼 수 없다. 이 파형을 사용함으로써, 거리에 상당한 전파지연시간의 계수가 충분히 가능하다. 또한, 종파는 투명판(1) 내부를 전파하므로, 투명판(1) 표면에 손을 대어도 거의 영향을 받지 않는다.As described above, the elastic wave propagating through the transparent plate 1 is a complex waveform in which the longitudinal wave component and the shear wave component are mixed, but the shear wave component is not included in the elastic wave reaching thedetection unit 2 at first, and thus the very simple longitudinal wave component Only can be detected (Figure 3). In the elastic wave having the mixed wave components, when the distance between thedisplay pen 3 and thedetector 2 changes, the waveform, in particular, the amplitude changes in complexity, and it is difficult to count the propagation delay time corresponding to this distance. On the other hand, in the case of only the longitudinal wave component, even if the distance between the display pen and thedetection unit 2 is changed, a complex amplitude change cannot be seen except for the effect of attenuation. By using this waveform, a coefficient of propagation delay time corresponding to a distance can be sufficiently obtained. In addition, since the longitudinal wave propagates inside the transparent plate 1, it is hardly affected by touching the surface of the transparent plate 1.

그리고, 종파성분의 진폭은 횡파성분에 비해 매우 작고, 이것을 정밀도 높게 검출하기 위해서는 표시펜(3)으로부터 투명판(1)에의 탄성파의 입사효율을 크게 하는 것이 바람직하다.The amplitude of the longitudinal wave component is very small compared to the transverse wave component, and in order to detect this with high accuracy, it is preferable to increase the incident efficiency of the elastic wave from thedisplay pen 3 to the transparent plate 1.

이 점에 착안하여, 표시펜(3)의 탄성파발생부(3b)의 경방향 공진주파수와 투명판(1)의 측면에 접착하는 검출부(2)의 두께방향 공진주파수 또는 경방향 공진주파수가 일치하도록 검출부(2) 및 탄성파발생부(3b)가 구성된다. 또한, 후술하는 바와 같이 표시펜(3)의 선단부(10)와 투명판(1)과의 음향임피던스의 매칭을 고려하는 것이 바람직하다. 이로써, 전파지연시간의 계수가 충분히 가능한 만큼의 진폭을 갖는 안정된 종파파형이 얻어진다.With this in mind, the radial resonant frequency of the acoustic wave generator 3b of thedisplay pen 3 coincides with the radial resonant frequency or the radial resonant frequency of thedetector 2 adhering to the side of the transparent plate 1. The detectingsection 2 and the acoustic wave generating section 3b are constituted so as to. In addition, as will be described later, it is preferable to consider the matching of the acoustic impedance between thetip portion 10 of thedisplay pen 3 and the transparent plate 1. As a result, a stable longitudinal waveform having an amplitude as large as the coefficient of propagation delay time is sufficiently obtained.

검출부(2) 및 탄성파발생부(8b)는 바람직하게는 티탄산지르콘산납으로 이루어지는 압전세라믹스로 구성함으로써, 안정된 종파를 얻을 수 있다. 또한, 선단부(10)로서는 투명판(1)을 소다라임유리로 형성할 경우, 이 유리나 또는 A1을 사용하는 것이 바람직하다.Thedetector 2 and the acoustic wave generator 8b are preferably composed of piezoelectric ceramics made of lead zirconate titanate, whereby a stable longitudinal wave can be obtained. In addition, when the transparent plate 1 is formed of soda-lime glass as thefront end part 10, it is preferable to use this glass or A1.

제5도 및 제6도는 상기 펄서(4)로부터 스타트펄스 ST와 고전압 펄스가 발해짐으로써, 상기 입력평판(1)을 전파하는 종파탄성파가 상기 압전세라믹스(2a)∼(2d)의 어느 하나에 최초로 도달하기까지의 시간 T의 검출방법을 나타내고 있다. 제5도에 나타낸 바와 같이, 상기 압전세라믹스에 도달하는 종파탄성파의 아날로그출력파형 v은 상기 선두파검출회로(5)를 구성하는 증폭회로(5a)에서 증폭된 후, 파형정형회로(5b)에서 일정 한계치를 기준으로 하여 디지탈출력 D으로 변환되며, 상기 시간차계수회로(6)에 있어서 상기 스타트펄스 ST로부터 상기 디지탈출력 D의 최초의 펄스까지의 시간이 검출된다. 탄성파의 아날로그출력 v은 상기 입력펜(3)의 필압(筆壓) 등에 의해 일정한 한계치에 대해 제6도에 나타낸 것과 같이 변화한다. 이 변화의 가장 극단의 경우에 상당하는 것이 상기 입력펜(3)의 상기 입력평판(1)에 대한 업(비접촉), 다운(접촉)의 순시(瞬時)변화이다.5 and 6, the start pulse ST and the high voltage pulse are emitted from thepulser 4 so that the longitudinal wave acoustic wave propagating through the input plate 1 is applied to any one of the piezoelectric ceramics 2a to 2d. The detection method of the time T until the first arrival is shown. As shown in FIG. 5, the analog output waveform v of the longitudinal wave acoustic wave reaching the piezoelectric ceramics is amplified by the amplifying circuit 5a constituting the leadingwave detection circuit 5, and then the waveform shaping circuit 5b. The output is converted to digital output D on the basis of a predetermined threshold value, and the time from the start pulse ST to the first pulse of the digital output D is detected in the time difference coefficient circuit 6. The analog output v of the acoustic wave changes as shown in FIG. 6 with respect to a certain limit value due to the pen pressure of theinput pen 3 and the like. The most extreme case of this change is an instantaneous change of up (non-contact) and down (contact) of theinput pen 3 with respect to the input plate 1.

제6도에 나타낸 바와 같은 파형변화에 대해서는 시간차계수회로(6)까지의 구성에 의해 보정하는 것이 바람직하다. 본원 발명의 일실시예서는, 그 보정을 이 파형의 피크치까지의 시간에 착안한 방법으로 하고 있다. 즉, 일정한계치에 대해 아날로그파형이 v"∼v∼v'로 변화하는데 수반해서, 디지탈출력 D까지의 시간이 각각 T"∼T∼T'로 변화하지만, 어느 경우에도 상기 아날로그 파형의 피크치까지의 시간은 변하지 않으며, 일정치 T+α로 된다. 여기서, 파형이 상승치에 한계치를 넘는 시간 T₁과 하강시에 한계치를 넘는 시간 T₂를 계수하고, 그중 값(T₁+T₂)/2을 사용하여 전파시간을 정의하면 필압 등에 의한 파형변동의 영향을 받지 않는 고정밀도의 시간검출을 할 수 있다. 본원 발명의 일실시예에서는 이것을 제7도에 나타낸 구성에 의해 실현하고 있다. 이 구성에 의하면 상기와 같이 하나의 전파시간을 결정하기 위해 T₁, T₂로 2회 계수할 필요가 없어진다.It is preferable to correct the waveform change as shown in FIG. 6 by the configuration up to the time difference coefficient circuit 6. In one embodiment of the present invention, the correction is made by focusing on the time to the peak value of the waveform. That is, while the analog waveform changes from v "to v to v 'for a certain threshold value, the time to the digital output D changes to T" to T to T', respectively, but in any case up to the peak value of the analog waveform. The time of does not change, and it becomes constant value T + (alpha). Here, the time when the waveform exceeds the threshold value T₁ and the time T₂ when the waveform falls, the time T₂ is exceeded and the propagation time is defined using the value (T₁ + T₂ ) / 2, the waveform fluctuation due to the pressure, etc. High-precision time detection is not affected by. In one embodiment of the present invention, this is realized by the configuration shown in FIG. According to this configuration, it is not necessary to count twice with T₁ and T₂ to determine one propagation time as described above.

즉 , 제7도에 있어서 카운터(72)에서 상기 T₁을 계수하고, 이것을 레지스터(73)에 격납한다. 그리고, T₁에서 T₂까지의 시간을 상기 카운터(72)에 사용한 발진기(71)의 클록을 1/2로 분주(分周)하고, 이것을 게이트회로(75)를 통해 카운터(76)에서 계수하고, 상기 레지스터(73)의 값과의 가산처리를 가산기(77)로 행하여 멀티플렉서(78)에 전송한다. 이러한 구성에 의해, 제7(b)도에 나타낸 것과 같이 상기 디지탈출력 D의 펄스폭의 중앙까지의 시간이 계수된다.That is, in Fig. 7, the counter 72 counts the T₁ and stores it in theregister 73. The clock of the oscillator 71 using the time from T₁ to T₂ for the counter 72 is divided by 1/2, and this is counted at thecounter 76 through thegate circuit 75. Then, the addition process with the value of theregister 73 is performed by the adder 77 and transmitted to the multiplexer 78. With this configuration, the time to the center of the pulse width of the digital output D is counted as shown in FIG. 7 (b).

(x,y)좌표를 구하는 연산시간의 단축은 다음의 방법에 의해 실현하고 있다.The reduction of the calculation time for obtaining the (x, y) coordinates is realized by the following method.

제8도에 있어서, S₁∼S₄는 압전소자의 위치이며, 점 P(x,y)는 구하는 입력펜의 위치이다.

종파탄성파의 전파속도를 vp라고 하면, 제9도에 나타낸 지연시간 t₁∼t₄에 의해,In Fig. 8, S_{1 to} S₄ are positions of the piezoelectric elements, and point P (x, y) is the position of the input pen to be obtained.

If the propagation velocity of the longitudinal wave acoustic wave is vp, according to the delay time t_{1 to} t₄ shown in FIG.

로 점 P(x,y)의 좌표가 구해진다.The coordinates of the point P (x, y) are obtained.

본 실시예에 의하면, (1)식, (2)식 및 (3)식으로 연산할 경우, 가감산 6회, 곱셈 4회로 되며, 약 218스텝으로 끝나므로, 종래예의 대략 2/3로 스탭수를 저감할 수 있다. 연산의 자릿구가 증가한 경우에는 효과가 더욱 커진다는 것은 이해할 수 있을 것이다.According to the present embodiment, when the calculation is performed by the formulas (1), (2) and (3), the number is 6 additions and 4 multiplications, and ends with about 218 steps. The number can be reduced. It will be appreciated that the effect becomes even greater when the number of places of operations increases.

주위 온도 등의 영향에 의해, 종파탄성파의 전파속도가 변화한 경우, 연산의 빈 시간대를 이용하여 보정계수의 연산이 가능해진다. 본 실시예에서 사용되는 유리판의 경우, 25℃±25℃의 온도변화에 대해 종파탄성파의 전파속도는 ±5% 정도 변화한다. 예를들면, 속도가 증가한 경우에 초기설정치를 적용하면 거리의 측정치가 짧아지고, 표정오차가 생긴다. 이 보상방법으로서 예를들면 제 8도에서 검출점 S₁, S₂, 파원(波源) P에서 구한 x의 값 x₁₂과 검출점 S₁, S₂, 파원 P에서 구한 x의 값 x₁₃의 차 |x₁₂-x₁₃|를 모니터해두고, 전파속도가 변화한 경우, |x₁₂-x₁₃|의 값이 허용치 이하로 되었을 때의 속도치를 기억하여 이후의 연산에 사용하면 된다. 전파속도의 변화는 0.2%/℃ 정도이며, 온도변화율은 고작 수분/℃이므로, 수분에 1회의 보정 연산을 실행하면 되며, 좌표위치의 표정에 큰 영향을 주는 일은 없다.When the propagation speed of the longitudinal wave acoustic wave changes due to the ambient temperature or the like, the correction coefficient can be calculated using the free time slot of the calculation. In the case of the glass plate used in the present embodiment, the propagation speed of the longitudinal wave acoustic wave changes by about 5% with respect to a temperature change of 25 ° C ± 25 ° C. For example, when the speed is increased, applying the initial setting value shortens the measurement of distance and causes facial expression error. For example, as the compensation method in the eighth FIG detection point of S_1, S_2, pawon (波源) value of x x₁₂ and detection points obtained from P S_1, S_2, a value x₁₃ in x obtained in pawon P The difference | x₁₂ -x₁₃ | is monitored, and when the propagation speed changes, the speed value when the value of | x₁₂ -x₁₃ | becomes less than the allowable value may be used for subsequent calculations. The change in the propagation speed is about 0.2% / ° C, and the rate of change in temperature is only a few minutes / ° C. Therefore, a correction operation is performed once for a few minutes, which does not significantly affect the expression of the coordinate position.

그리고 상기 예에서는 직교좌표를 전제로 하여 설명했지만, 극좌표 등의 다른 좌표계에도 적용할 수 있다. 또한, 3개의 검출점을 잇는 선이 직교하지 않을 경우에 적용할 수 있는 것도 명백하다.In the above example, the explanation is made on the assumption that the rectangular coordinates are used. However, the present invention can be applied to other coordinate systems such as polar coordinates. It is also apparent that the present invention can be applied when a line connecting three detection points is not orthogonal.

또한, 본 실시예에서는 제 4의 검출점 S₄을 설정함으로써, 이러한 타블렛의 고정밀도화를 도모할 수 있다. 예를들면, 상기 (1), (2), 및 (3)식에서 구한 (x,y)를 (x₁,y₁), (1), (4) 및 (5)식에서 구한 (x,y)를 (x₁,y₂)로 하고, x₁과 y₁의 차 및 y₁및 y₂의 차가 허용치 이하로 되지 않을 경우는 좌표치로서 채용하지 않도록 하면, 전파시간의 계수에 오차가 생긴 경우의 좌표오차신호의 출력을 미연에 방지할 수 있다.In addition, in the present embodiment, by setting the_fourth detection point S₄ , high precision of such a tablet can be achieved. For example, (x, y) obtained from the formulas (1), (2), and (3) above (x, y) obtained from the formulas (x₁ , y₁ ), (1), (4), and (5) ) to (x_1, y₂₎ in the, x, if₁ and y, if not to the car, and the car below limit of y₁ and y₂ of Figure₁ when not employed as a coordinate value, an error occurs in the coefficient of time of The output of the coordinate error signal can be prevented in advance.

제10도는 제 1도에 나타낸 계수회로(6)의 내부 구성을 나타낸다. 또한, 제11도는 제10도에 나타낸 각종 신호의 타임차트를 나타낸다.FIG. 10 shows the internal structure of the counting circuit 6 shown in FIG. 11 shows time charts of various signals shown in FIG.

제 1도에 있어서, 상기 계수회로(6)에서 계수된 전파시간 T₁~T₄은 좌표연산회로(7)에 전송되고, 여기서 (x, y)좌표를 계산하여 외부 장치에 출력한다. 제 1 도에 있어서는, 상기 좌표연산회로(예를들면 마이크로콤퓨터(7)에서 출력되는 (x,y)좌표신호가 액정구동회로(8)에 전송되고, 이 액정구동회로(8)에 의해 상기 투명입력평판(1)하에 설치한 액정표시장치(9)를 구동하고 있다. 이것에 의해, 상기 입력펜(3)에 의해 수서된 문자, 도형을 바로 아래의 표시로 확인하면서 입력할 수 있다.In FIG. 1, the propagation times T₁ to T₄ counted by the counting circuit 6 are transmitted to the coordinate calculatingcircuit 7, where the (x, y) coordinates are calculated and output to the external device. In FIG. 1, the coordinate calculation circuit (for example, the (x, y) coordinate signal output from themicrocomputer 7 is transmitted to the liquid crystal drive circuit 8, and the liquid crystal drive circuit 8 causes the above-mentioned. The liquid crystal display device 9 installed under the transparent input plate 1 is being driven, whereby the characters and figures handwritten by theinput pen 3 can be input while checking the display immediately below.

제10도에 있어서, 상기 계수회로(6)는 스타트펄스발생회로(61), WE신호발생회로(62), 데이터검출회로(63), 발진기(64), 카운터(65), 데이터 셀렉트(66), 레지스터(67a)~(67d), 및 멀티플렉서(68)로 이루어진다.In FIG. 10, the counting circuit 6 includes a startpulse generating circuit 61, a WEsignal generating circuit 62, adata detecting circuit 63, anoscillator 64, acounter 65, and a data select 66. ), Registers 67a to 67d, andmultiplexer 68.

스타트펄스발생회로(61)에 상기 펄서(4) 및 상기 좌표연산회로(마이크로콤퓨터)(7)에서 각각 스타트신호 ST와 리세트신호 RE가 전송되면, 여기로부터 스타트펄스 ST₁가 상기 WE신호발생회로(62) 및 데이터검출회로(63)에 전송된다. 한편, 상기 파형정형회로(5b)의 출력신호 D₁~D₄는 데이터 셀렉트회로(66)를 통해 데이터검출회로(63)에서 체크되는 동시에, 상기 스타트펄스 ST₁에 의해 발진기(64)로부터 발해지는 기본클록펄스 CP의 계수를 개시하고 있는 카운터(65)에 계수종료신호로서 전송된다. 각 데이터신호 D₁~D₄에 대응하는 기본클록의 카운트수 T₁~T₄는 각각 레지스터 T₁~레지스터 T₄에 격납되고, 마이크로콤퓨터(7)에서 전송되는 데이터전환신호 DS₁,DS₂에 의해 멀티플렉서(68)를 통해 상기 압전소자(2a)~(2d)까지의 전파지연시간에 대응한 데이터로서 입력된다.When the start signal ST and the reset signal RE are transmitted from thepulser 4 and the coordinate calculation circuit (microcomputer) 7, respectively, to the startpulse generation circuit 61, the start pulse ST₁ generates the WE signal from this. The data is transmitted to thecircuit 62 and thedata detection circuit 63. On the other hand, the output signals D₁ to D₄ of the waveform shaping circuit 5b are checked by thedata detection circuit 63 through the data selectcircuit 66, and are emitted from theoscillator 64 by the start pulse ST₁ . The branch is sent as a count end signal to thecounter 65 which starts counting the basic clock pulse CP. A count number of the basic clock corresponding to the data signal_{D 1 ~ D 4 T 1 ~}T 4 are each register T₁ ~ register T₄ are stored in the micro-computerized data switching signal DS_1, DS₂ is sent in (7) Is input as data corresponding to the propagation delay time from the piezoelectric elements 2a to 2d through themultiplexer 68. As shown in FIG.

상기 데이터검출회로(63)에서는 데이터신호 D₁~D₄가 전부 갖추어지지 않으면 상기 WE신호발생회로(62)에서 WE신호가 발하여지지 않도록 되어 있다. WE신호는 제11도에 나타낸 바와같이 ST₁가 전송되고나서 시간 t만큼 지연된 곳에서 발생하도록 하고, WE신호가 마이크로콤퓨터(7)에 전송되면 데이터신호T₁~T₄에서 입력펜의 (x,y)좌표의 연산을 개시한다. 따라서, D₁~D₄중 하나라도 데이터가 부족하면 나머지 3개의 데이터는 이상(異常)데이터로서 무시되며, 좌표연산에 채용되지 않는다. 이 현상은 입력펜의 업다운시등에 일어나는 경우가 있고, 상기 구성에 의해 그때의 오동작이 방지된다.In thedata detection circuit 63, the WE signal is not generated by the WEsignal generation circuit 62 unless all of the data signals D₁ to D₄ are provided. As shown in FIG. 11, the WE signal is generated at a delayed time t after ST₁ is transmitted, and when the WE signal is transmitted to themicrocomputer 7, the data signal T₁ to T₄ of the input pen (x y) Starts the calculation of the coordinates. Therefore, if any one of D₁ to D₄ is insufficient, the remaining three data are ignored as abnormal data and are not employed in coordinate calculation. This phenomenon sometimes occurs when the input pen is up and down, and the malfunction at that time is prevented by the above configuration.

스타트펄스 ST의 반복주기 τ의 시간내에 상기 마이크로콤퓨터(7)에서의 (x,y)좌표연산이 종료되면, 이주기 τ에 의해 이러한 타블렛형 입력장치에 있어서의 입력속도가 결정된다. 그러므로, 입력속도를 향상시키는데는 상기 좌표 연산시간 tc의 단축화와 제 3 도에서 나타낸 탄성파의 링잉(ringing)의 저감이 필요하다. 전술한 ST₁로부터 WE발생까지의 시간 t은 상기 발진기(64)의 클록주파수 fc와 상기 입력평판(1)의 크기 및 종파탄성파의 전파속도 Cp에 의해 한계가 결정된다. 이 클록주파수 fc와 전파속도 Cp의 비로 이러한 타블렛의 분해능이 결정되므로, 이들을 고려할 설정이 필요해진다. 상기 탄성파의 링잉저감에는 상기 입력평판(1)의 주위 측면을 고무재등의 탄성파 흡수부재로 덮는 구성이 바람직하다.When the (x, y) coordinate calculation in themicrocomputer 7 is completed within the time of the repetition period tau of the start pulse ST, the input speed in this tablet input device is determined by this period tau. Therefore, in order to improve the input speed, it is necessary to shorten the coordinate calculation time tc and to reduce the ringing of the elastic waves shown in FIG. The time t from ST₁ to WE generation described above is determined by the clock frequency fc of theoscillator 64, the size of the input plate 1, and the propagation speed Cp of the longitudinal wave acoustic wave. Since the resolution of such a tablet is determined by the ratio of the clock frequency fc and the propagation speed Cp, a setting to consider them is necessary. The ringing reduction of the elastic wave is preferably a structure in which the peripheral side surface of the input plate 1 is covered with an elastic wave absorbing member such as a rubber material.

본 실시예에 있어서 표시펜의 선단을 예리하게 한 것은 위치특정을 정확하게 하기 위해 및 선단으로부터의 방사에너지밀도를 크게 하고, 커플링성을 양호하게 하는 역할을 갖는다.Sharpening the tip of the display pen in this embodiment has a role of increasing the radiation energy density from the tip and improving the coupling property for accurate positioning.

종래의 커플링성을 양호하게 하기 위해, 물 등의 커플링제를 송파부(送波部)와 매체부와의 사이에 개재시키고 있다. 커플링제를 없에고, 음향에너지의 효율적인 전파를 하기 위해, 본 실시예에서는 첨두부(12)와 전파매체(1)와의 음향임피던스를 같거나 그 근방에 설정하여 이루어진다. 이것에 대하여 상세히 설명한다.In order to make the conventional coupling property favorable, a coupling agent, such as water, is interposed between a wave-wave part and a medium part. In order to efficiently propagate the acoustic energy without the coupling agent, in this embodiment, the acoustic impedance between the peak 12 and the radio wave medium 1 is set to be the same or near. This will be described in detail.

지금 재료 I에 부착된 압전소자에서 재료 I를 통해 재료 II에 탄성파를 입사시키는 경우, 재료 II에 입사되지 않고, 재료 I에 반사하는 탄성파는 반사율로 나타내면 다음과 같다.In the case where an elastic wave is incident on the material II through the material I in the piezoelectric element attached to the material I now, the elastic wave which is not incident on the material II and reflects on the material I is expressed as follows.

여기서, Z₁은 재료 I, Z₂는 재료 II의 음향임피던스이다.Where Z₁ is material I and Z₂ is the acoustic impedance of material II.

[표 1]TABLE 1

*재료 II(유리)의 음향임피던스 Z_B=14.5* Acoustic impedance Z_B = 14.5 of material II (glass)

재료 II를 유리판으로 하고, 표시펜의 선단부의 재질을 여러가지로 변경할 경우의 탄성파의 입반사율의 계산예를 표 1에 나타낸다. 재료 II의 음향임피던스에 접근시키념 시킬수록 반사율은 적어지며, 재료 I로부터 방출되는 탄성파는 재료 II에 효율 좋게 입사할 수 있다.Table 1 shows a calculation example of the incident reflectance of the acoustic wave when the material II is a glass plate and the material of the tip portion of the display pen is changed in various ways. As we approach the acoustic impedance of material II, the reflectance decreases, and the acoustic waves emitted from material I can efficiently enter material II.

제12도는 전술한 각 재료로 이루어지는 재료 I를 표시펜의 선단부에 채용하고, 유리재(1)에 탄성파를 방출한 경우의 검출부(2a)(압전소자)에서 수신했을 때의 수신전압을 나타낸다. 단, 수신파는 종파 탄성파이고, 또한 그 선두파이다. 제13도에 종파탄성파의 검출신호를 나타내고, 그 선두파 W₁의 피크치_v0가 수신전압으로 된다.FIG. 12 shows the reception voltage when the material I made of the above-described materials is employed at the tip of the display pen and is received by the detection section 2a (piezoelectric element) when the elastic material is emitted to the glass material 1. However, the received wave is a longitudinal wave elastic wave and is also a leading wave. First shows the detection signal of the longitudinal acoustic wave in Figure 13, is the leading wave peak value_v0 of the W₁ is the received voltage.

그리고, 탄성파검출부를 압전세라믹 등으로 이루어지는 고체진동 소자로 구성한 경우의 지향특성을 제14도에 나타낸다. 투명판(1)의 측면(코너부는 아님)에 탄성파검출부로서의 고체진동소자(2)를 부착한 경우, 지향성의 영향으로 이 소자로부터 등거리의 위치로부터 탄성파를 방사해도, 이 소자에서의 검출파형의 진폭은 반드시 동일하지 않고, 검도분포(20)에 의하면 진동소자(2)에 수직방향이 가장 감도가 높다. 이것이 지향성이 주축방향이다. 또한, 분포(21), (22)는 사이 드로프라고 불리는 감도분포를 나타낸다.14 shows the directivity characteristics when the acoustic wave detection unit is composed of a solid vibration element made of piezoelectric ceramics or the like. When the solidstate vibration element 2 serving as the acoustic wave detection portion is attached to the side surface (not the corner portion) of the transparent plate 1, even when the acoustic wave is radiated from an equidistant position from this element due to the directivity, The amplitude is not necessarily the same, and according to thekendo distribution 20, the direction perpendicular to the vibratingelement 2 has the highest sensitivity. This is the directivity in the main axis direction. Further, thedistributions 21 and 22 show sensitivity distributions called side droops.

제15도는 투명판의 측면에 부착한 고체진동소자(2)의 위치를 각각 이 소자(2)의 지향성의 주축이 투명판(1)의 중심으로 향하고 있지않을 경우의 감도분포 측정결과이다. 제16도는 진동소자(2)의 위치를 투명판(1)의 코너부에 부착하고, 또한 그 지향성의 주축이 투명판(1)의 중심으로 향하고 있을 경우의 감도분포 측정결과이다. 값_v1,_v2,_v3…은 검출파형의 진폭전압이다.FIG. 15 shows the sensitivity distribution measurement results when the positions of thesolid vibration elements 2 attached to the side of the transparent plate are not directed toward the center of the transparent plate 1, respectively. FIG. 16 shows the sensitivity distribution measurement results when the position of the vibratingelement 2 is attached to the corner of the transparent plate 1 and the main axis of directivity is directed to the center of the transparent plate 1. Values_v1 ,_v2 ,_v3 . Is the amplitude voltage of the detection waveform.

제15도에 의하면, 진동소자(2)에서 등거리의 점 P와 Q를 진동원(振動源)으로 한 경우, 검출파형은_v1과_v6로 되고,_v1≠_v6이고, P점과 Q점과는 진동소자(2)로부터의 거리는 다른 것으로서 산출된다. 다른 점에 대해서도 마찬가지이다.According to FIG. 15, when theoscillation element 2 has the equidistant points P and Q as vibration sources, the detection waveforms are_v1 and_v6 ,_v1 ?_V6 , and the P and Q points are different from each other. The distance from the vibratingelement 2 is calculated as another one. The same applies to other points.

제17도는 제15도의 P,Q점에 대한 수신파형의 일예를 나타낸다.FIG. 17 shows an example of a reception waveform with respect to P and Q points of FIG.

Q점에 의한 수신파형은 P점의 수신파형에 비해 그 선두파는 작다. 검출파형의 한계치를 V_th라고 하면, Q점에 대해서는 선두파에서는 취할 수 없으며, 제 2 파에서 취한다. 이 결과, 송파(送波)펄스의 발생으로부터 수파(受波)까지의 시간(지연시간 또는 전파시간)은 Ta, Tb(Ta〉Tb)로 되어서, 잘못된 위치계측으로 된다.The reception waveform at Q point is smaller than the reception waveform at P point. If the threshold value of the detection waveform is set to V_th , the Q wave cannot be taken from the first wave, but taken from the second wave. As a result, the time (delay time or propagation time) from the generation of the wave pulse to the wave is Ta, Tb (Ta > Tb), resulting in incorrect position measurement.

한편, 제16도에 의하면, 중심방향으로 지향특성을 갖기 때문에, 거리의 변화에 의해서만 진폭이 변화하므로 제15도와 같은 경우는 발생하지 않는다. 그래서, 제16도에 나타낸 바와같이 코너부를 절단하고, 그 코너부에 진동소자(2)를 부착했다.On the other hand, according to Fig. 16, since the amplitude is changed only by the change of the distance because it has the directing characteristic in the center direction, the case like Fig. 15 does not occur. Therefore, as shown in FIG. 16, the corner part was cut | disconnected and the vibratingelement 2 was attached to the corner part.

제18도는 검출부(2)를 투명판(1)의 표면에 설치한 실시예이다. 이 경우에는, 검출부로서의 압전소자의 경방향의 공진주파수를 사용하는 것이 효과적이다. 특히, 투명판(1)의 두께가 얇은 경우에 효과가 있다.18 is an embodiment in which thedetection unit 2 is provided on the surface of the transparent plate 1. In this case, it is effective to use the resonant frequency in the radial direction of the piezoelectric element as the detector. In particular, it is effective when the thickness of the transparent plate 1 is thin.

그리고, 어느 경우에도 사용하는 압전소자는 두께방향과 경방향의 공진주파수의 차가 큰 쪽이 효과적이다. 양자의 주파수가 근사할 경우에는 양파의 간섭에 의해 어느 쪽도 소정의 공진주파수가 얻어지지 않기 때문이다.In any case, the larger the difference between the resonant frequency in the thickness direction and the radial direction is, the more effective the piezoelectric element used is. This is because when the frequencies of both are approximated, neither of the resonance frequencies can be obtained due to onion interference.

상기 실시예에서는, 표시부(9)와의 결합의 사례이지만, 제19도와 같이 위치표정결과는 반드시 표시할 필요는 없으며, 계산기 등에 입력시켜도 된다. 따라서, 단순한 입력장치로서의 기능을 하게 된다.In the above embodiment, it is an example of coupling with the display unit 9, but the positioning results are not necessarily displayed as shown in FIG. 19, and may be input to a calculator or the like. Therefore, it functions as a simple input device.

또한, 투명판(1)에 대신에 불투명판이라도 된다.In addition, an opaque plate may be used instead of the transparent plate 1.

상기 선두파검출회로(5)에 입력된 종파초음파가 입력펜(3)의 경사 각도에 따라 변화하는 상황을 제20도에 나타낸다. 이 도면은 기입용 투명평판(1)의 양단에 종파검출부 A 및 B를 설치하고, 그 중간점 P으로부터 입력펜(3)에 의해 종파초음파가 입사된 때의 앙 수파자(受波子)에서 검출되는 파형을 나타낸다. (a)는 입력펜(3)을 수직으로 놓았을 때의 검출파형을 나타내고, 제 1 도착파 F는 검출부 A 및 B에 동위상으로 검출된다. 이것에 대해, (b), (c), (d)는 입력펜(3)을 검출부 A측으로 서서히 경사해 갔을 때의 검출파형을 나타낸다. 검출부 B에 있어서의 제 1도착과 F는 약간의 레벨변화가 있지만 위상적 변화는 볼 수 없는데 대해, 검출부 A에 있어서의 제 1도착과 F는 레벨의 변화와 함께 위상이 변화하고, 경사각이 큰 (d)에서는 위상이 반전한다. 따라서, 제 1 도착과 F에 착안하여 전파시간을 계측할 경우, 예를들어 피크점에 착안한 경우에 경사각 θ에 따라 전파시간이 변동하게 되어서, 위치표정오차의 요인으로 된다.20 shows a situation in which the longitudinal wave ultrasonic waves inputted to the headwave detection circuit 5 change depending on the inclination angle of theinput pen 3. In the figure, longitudinal wave detectors A and B are provided at both ends of the transparent flat plate 1 for writing, and are detected by the wave receiver when longitudinal wave ultrasonic waves are incident from the intermediate point P by theinput pen 3. The waveform shown is shown. (a) shows a detection waveform when theinput pen 3 is placed vertically, and the first arrival wave F is detected in phase with the detection sections A and B. FIG. On the other hand, (b), (c), and (d) show detection waveforms when theinput pen 3 is gradually inclined toward the detection unit A side. Although the first arrival and the F in the detector B have a slight level change, but the phase change is not seen, the first arrival and the F in the detector A change in phase with the change of the level and the inclination angle is large. In (d), the phase is reversed. Therefore, when the propagation time is measured based on the first arrival and F, the propagation time varies depending on the inclination angle θ, for example, when focusing on the peak point, which causes a positioning error.

펜을 경사시켰을 경우에, 검출파의 파형이 변화하는 현상은 매체(1)에 입사된 초음파의 매체면에 평행인 성분이 입력펜의 경사의 영향을 받고 있기 때문인 것이 시뮬레이션에 의한 해석으로 증명된다. 그 결과를 제21도에 나타낸다. 제21(a)도와 같이 입력펜(3)의 매체(1)면에 수직일 경우에는 매체(1)내에서 퍼지는 파의 위상은 펜(3)을 중심으로 하여 대칭인 것을 알 수 있다. 그러나, 제21(b)도와 같이 입력펜(3)이 경사지면, 펜(3)이 경사진 쪽의 매체(1)의 표면 부근의 영역으로 파의 위상이 역전하여, 위상이 펜을 중심으로 하여 비대칭으로 된다는 것을 알 수 있다. 그리고, 상세히 해석하면 이 위상이 역전하는 영역은 입력펜(3)의 경사가 커짐에 따라 확대되어 간다. 이것으로부터, 입력펜(3)의 경사, 즉 매체(1)에 입사하는 초음파의 매체면에 평행인 성분이 매체내의 매체면에 평행인 파성분(波成分)의 위상에 직접 영향을 미치고 있을 것을 알 수 있다. 이 현상으로 인해, 펜이 경사지면 검출파의 파형이 변화하는 것이다.When the pen is inclined, the phenomenon in which the waveform of the detection wave changes is proved by simulation analysis that the component parallel to the medium surface of the ultrasonic wave incident on the medium 1 is affected by the inclination of the input pen. . The result is shown in FIG. As shown in FIG. 21 (a), when the surface of theinput pen 3 is perpendicular to the surface of the medium 1, the wave spread in the medium 1 is symmetric about thepen 3. However, when theinput pen 3 is inclined as shown in FIG. 21 (b), the phase of the wave is reversed to an area near the surface of the medium 1 on the side where thepen 3 is inclined, so that the phase is centered on the pen. It can be seen that the asymmetry. In detail, the region in which this phase is reversed is enlarged as the inclination of theinput pen 3 increases. From this, the inclination of theinput pen 3, that is, the component parallel to the medium surface of the ultrasonic wave incident on the medium 1 directly affects the phase of the wave component parallel to the medium surface in the medium. Able to know. This phenomenon causes the waveform of the detection wave to change when the pen is inclined.

그러나, 잘 주의해 보면, 펜이 경사진 쪽의 위상이 모두 역전되어 있는 것은 아니라는 것을 알 수 있다. 즉, 초음파의 입사점 아래쪽의 매체 표면으로부터 깊은 곳, 특히 파의 위상을 나타내는 화살표의 소용돌이가 생기고 있는 깊이 이하에서의 파의 위상은 펜을 중심으로 하여 대칭으로 되어 있는 것이다. 이것으로부터, 이 위상이 대칭인 파를 비대칭인 파보다 빨리 검출소자에 유도할 수 있으면, 펜의 경사의 영향을 저감할 수 있어서, 검출하의 파형변화, 특히 위상의 역전을 방지할 수 있다.However, if you look carefully, you can see that the pen's inclined phase is not all reversed. In other words, the phase of the wave deep below the surface of the medium below the point of incidence of the ultrasonic wave, particularly below the depth at which the vortex of the arrow indicating the phase of the wave is generated, is symmetrical around the pen. From this, if the wave having the symmetrical phase can be guided to the detection element earlier than the asymmetrical wave, the influence of the inclination of the pen can be reduced, and the waveform change under detection, in particular, the reversal of the phase can be prevented.

본원 발명은 전술한 바와같은 지견에 의해 생긴 것으로서, 그 실시예를 제22도에 나타낸다. 상기 기입장치(1)에 있어서, 기입판(1)을 최소한 2층으로 이루어지는 구조로하고, 초음파를 전반(傳搬)시키는 전반층매체(1a)상에 이 전반층매체보다 종파속도가 느린 재질로 이루어지는 입력층매체(1b)를 배설하고, 상기 전반층매체(1a)측에 검출소자(2a), (2b), (2c), (2d)를 부착한 구조로 한다.The present invention is produced by the above-described knowledge, and the embodiment thereof is shown in FIG. In the writing device 1, the writing plate 1 has a structure composed of at least two layers, and the longitudinal wave speed is slower than that of the first layer medium on the first layer medium 1a that propagates ultrasonic waves. The input layer medium 1b is formed, and thedetection elements 2a, 2b, 2c, and 2d are attached to the first layer medium 1a side.

제22도는 본원 발명의 일실시예에 의한 효과를 시뮬레이션에 의해 확인한 도면이다. 이 해석에서 사용한 재료는 표 1에 나타낸 것이다. 제22도로부터 매체를 2층화하면 펜이 경사진 경우에도 위상이 대칭화된 영역이 생긴다. 그리고, 상세한 해석에 의해 이 위상이 대칭화된 동상(同相)영역은 펜(3)의 경사를 일정하게 한 경우는 음파가 느린 입력층이 두꺼워짐에 따라 커지며, 또 입력층의 두께를 일정하게 한 경우는 펜의 경사가 작을수록 동상영역이 커지나, 대략 반파장의 길이로 되면 그 이후는 입력층을 두껍게 해도 동상영역의 증가는 볼 수 없는 것을 알았다. 이것으로부터, 입력층의 두께는 함부로 두껍게 할 필요는 없는 것을 알았다. 또한, 입력층의 음파를 느리게하면 같은 효과를 얻기 위한 층의 두께는 얇게 할 수 있는 것도 알았다.22 is a diagram confirming the effects of the embodiment of the present invention by a simulation. The materials used in this analysis are shown in Table 1. Double layering of media from FIG. 22 results in an area symmetrical in phase even when the pen is inclined. In the in-depth region where the phase is symmetrical by detailed analysis, when the inclination of thepen 3 is made constant, as the input layer having a slow sound wave becomes thicker, the thickness of the input layer is made constant. In one case, the smaller the inclination of the pen, the larger the in-phase area. However, when the pen became approximately half-wavelength in length, no increase in in-phase area was observed even after the input layer was thickened. From this, it turned out that the thickness of an input layer does not need to be thickened arbitrarily. It has also been found that by slowing the sound waves of the input layer, the thickness of the layer for achieving the same effect can be reduced.

실용면에서 생각하면, 실용상의 최대의 펜 경사시에 있어서, 이 위상이 대칭화된 동상영역의 크기가 전반층에서의 초음파의 파장의 절반이면 된다고 할 수 있다. 이것으로부터, 음파가 느린 입력층의 두께가 결정된다. 구체적으로는, 초음파의 주파수가 400KHz에서 표 1의 재료를 사용한 경우, 입력펜의 최대경사가 40°이면 입력층의 두께는 1.2mm이면 되고, 최대경사가 30°이면 입력층의 두께가 0.8mm이면 되는 것을 알았다.In practical terms, it can be said that at the maximum pen tilt in practical use, the size of the in-phase region in which this phase is symmetric is only half of the wavelength of the ultrasonic wave in the first layer. From this, the thickness of the input layer with slow sound waves is determined. Specifically, when the ultrasonic wave frequency is 400 KHz, the material of Table 1 is used. If the maximum inclination of the input pen is 40 °, the thickness of the input layer should be 1.2 mm. If the maximum inclination is 30 °, the thickness of the input layer is 0.8 mm. I knew it was good.

[표 2]TABLE 2

해석에 사용한 재료의 밀도와 음속Density and Sound Velocity of the Material Used in the Analysis

전술한 바와같이 타블렛을 구성함으로써, 펜의 경사에 의한 파형변동을 저감하고, 특히 위상의 역전을 방지할 수 있게 되어서, 고정밀도로 위치평정(位置評定)할 수 있는 초음파응용 타블렛을 실현할 수 있다.By constructing the tablet as described above, it is possible to reduce waveform fluctuations due to the inclination of the pen, to prevent phase reversal in particular, and to realize an ultrasonic application tablet which can be accurately positioned.

또한, 표 2에 나타낸 재료는 투명하며, 이와같은 투명한 재료로 구성한 타블렛을 액정표시장치나 CRT등의 표시면에 적층하면, 입력면과 표시면을 일체화한 초음파응용 타블렛을 실현할 수 있는 잇점이 있다. 투명한 재료로 종파속도가 다른 재료는 많이 있으며, 그들의 조합이 가능하다. 또한, 동일 재료로 음향적으로 2층으로 되어 있는 재료를 사용해도 같은 효과를 얻을 수 있다.In addition, the material shown in Table 2 is transparent, and if a tablet composed of such a transparent material is laminated on a display surface such as a liquid crystal display device or a CRT, an ultrasonic application tablet in which the input surface and the display surface are integrated can be realized. . There are many materials with different longitudinal velocities, and they can be combined. In addition, the same effect can be obtained also when using the material which consists of two layers acoustically from the same material.

이상은 투명한 기입판에 대해 기술하였지만, 물론 불투명한 재료로도 효과적으로는 전혀 동일하다. 예를들면, 상기 전반층매체로서 알루미늄(종파속도 : 6260m/s)을 사용하고, 입력층매체로서 베이클라이트(종파속도 : 2590m/s)를 사용함으로써, 펜의 경사의 영향을 없앨 수 있다.Although the above has been described for the transparent writing board, of course, the opaque material is effectively the same as well. For example, by using aluminum (long wave speed: 6260 m / s) as the first layer medium and bakelite (long wave speed: 2590 m / s) as the input layer medium, the influence of the inclination of the pen can be eliminated.

다음에, 다른 실시예에 대해 설명한다. 제24도는 기입장치의 복합화 구조의 응용을 나타낸 것으로서, 기입판(1)의 전반층매체(1a)와 입력층매체(1b)의 중감에 중간층매체(1c)를 배설하고, 이 중간층매체(1c)로서 종파속도가 상기 전반층매체(1a)와 상기 입력층매체(1b)의 종파속도의 중간의 속도를 갖는 것을 사용하는 것을 특징으로 하고 있다. 효과는 제22도의 실시예와 같다.Next, another Example is described. FIG. 24 shows the application of the composite structure of the writing apparatus. The intermediate layer medium 1c is disposed in the middle of the first layer medium 1a and the input layer medium 1b of the writing plate 1, and the intermediate layer medium 1c. ) Is characterized in that the longitudinal wave velocity has a speed in the middle of the longitudinal wave velocity of the first layer medium 1a and the input layer medium 1b. The effect is the same as in the embodiment of FIG.

또한, 제25도는 상기 2개의 실시예와 다르고, 입력펜(3)에 개량을 가한 것이다. 이 도면의 확대도 제26도에 나타낸 바와같이, 입력펜(3)의 선단부의 펜끝(12)에 접촉용 소편(12a)을 부착하고, 이 접촉용 소편재로서 증파속도가 싱가 기입판(1)의 종파속도보다 느린 재료를 사용하는 것을 특징으로 한다. 이 경우, 펜끝(12)의 재질로서는 그 종파속도가 상기 접촉용 소편의 종파속도보다 빠른 것을 사용하는 것이 바람직하다. 이상 본 실시예도 효과적으로는 제22도의 경우와 같으며, 입력펜의 경사의 영향을 없앨 수 있다.25 is different from the above two embodiments, and theinput pen 3 is improved. As shown in FIG. 26 of the enlarged view of this drawing, the contact small piece 12a is attached to thepen tip 12 of the tip end portion of theinput pen 3, and as the small piece material for contact, the swelling speed of the Singapore writing board 1 It is characterized by using a material slower than the longitudinal velocity of In this case, as the material of thepen tip 12, it is preferable that the longitudinal wave speed is faster than the longitudinal wave speed of the contact piece. As described above, the present embodiment is effectively the same as that of FIG. 22, and the influence of the inclination of the input pen can be eliminated.

그리고, 전술한 복합화 기입판은 음속이 다른 복수의 판을 맞붙이는 방법, 예를들면 유리판 위에 폴리카보네이트판과 아크릴판 등을 맞붙이는 합판방법에 의해 제조된다. 또한, 다른 방법으로서, 동일재에 있어서 제조과정에서 소재의 물리적 성질, 예를들면 비중의 차이등을 이용하여 음향특성상 2층화 매체를 만들어 제조된다.The composite writing board described above is produced by a method of bonding a plurality of plates having different sound speeds, for example, a plywood method of pasting a polycarbonate plate and an acrylic plate on a glass plate. As another method, the same material is manufactured by making a two-layered medium in terms of acoustic characteristics using the physical properties of the material, for example, the difference in specific gravity, in the manufacturing process.

Claims (11)

Translated fromKorean

탄성파를 전파시키는 매체수단(1)과, 이 매체수단의 최소한 일부에 배설된 탄성파검출수단(2a∼2d)과, 상기 매체수단의 표면의 임의의 위치에 탄성파를 방사하는 탄성파입력수단(3)과, 상기 방사된 탄성파중 상기 검출수단(2a∼2d)에 있어서 종파(綜波)탄성파로서 검출된 탄성파 대응전기신호를 상기 입력수단(3)의 입력위치의 좌표위치정보로서 취출하는 수단(5,6,7)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 탄성파를 사용한 타블렛형 좌표입력장치.Media means (1) for propagating elastic waves, elastic wave detection means (2a to 2d) disposed at least in part of the media means, and elastic wave input means (3) for radiating elastic waves at arbitrary positions on the surface of the medium means. And means for extracting, as coordinate position information of the input position of the input means, the acoustic signal corresponding to the acoustic wave detected as the longitudinal acoustic wave in the detection means 2a to 2d among the radiated acoustic waves. Tablet type coordinate input device using an acoustic wave, characterized in that consisting of, 6,7.탄성파를 전파시키는 평판형 매체부(1)와, 이 매체부(1)의 단부 측면 또는 표면의 일부에 배설되며, 탄성파중 종파탄성파의 선두파를 검출하는 검출부(2,2a∼2d)와, 선단이 뾰족한 형상을 이루는 동시에 상기 평판형 매체부(1)의 표면의 임의의 위치에 이 선단이 압착될 수 있고, 이 선단으로부터 탄성파를 방사하는 탄성파 입력부재(3)와, 상기 탄성파의 방사에 의해 상기 검출부(2,2a∼2d)에서 검출된 종파탄성파의 선두파 대응전기신호를 상기 입력부재의 압착위치의 표정화(標定化)정보로서 취출하는 수단(5,6,7)으로 이루어진는 것을 특징으로 하는 탄성파를 사용한 타블렛형 좌표입력장치.A plate-like media portion 1 for propagating the elastic waves, a detection portion 2, 2a to 2d disposed on a part of the end side surface or the surface of the media portion 1, and detecting the head wave of the longitudinal wave acoustic wave in the elastic waves; The tip may be pressed at an arbitrary position on the surface of the flat media portion 1 while the tip has a pointed shape, and the elastic wave input member 3 radiates an elastic wave from the tip, and Means (5, 6, 7) for extracting the electric wave corresponding electric signal of the longitudinal wave acoustic wave detected by the detection units (2, 2a to 2d) as the facial expression information of the crimp position of the input member. Tablet type coordinate input device using an elastic wave characterized in that.제 2 항에 있어서, 상기 검출부(2a∼2d)는 상기 평판형 매체부(1)의 코너부 측면에 배설되고, 상기 탄성파 입력부재(3)의 선단부와 상기 평판형 매체부(1)는 음향임피던스가 대략 같은 부재로 구성되는 것을 특징을로 하는 탄성파를 사용한 타블렛형 좌표입력장치.3. The detector according to claim 2, wherein the detection sections (2a to 2d) are arranged on the side of the corner of the flat media section (1), and the front end of the elastic wave input member (3) and the flat media section (1) are sound. A tablet type coordinate input device using an acoustic wave, characterized in that it is composed of members having approximately the same impedance.제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 탄성파 입력부재(3)는 축대칭의 도파봉으로 이루어지고, 이 도파봉의 일단부는 선단이 뾰족한 형상을 이루는 동시에 상기 평판형 매체부(1)의 표면에 임의의 위치에 압착될 수 있고, 상기 도파봉의 타단부는 이 도파봉의 대칭축에 직교하는 평면형상을 가지고, 이 평면부와, 상기 평판형 매체부의 단부 또는 표면의 일부에 배설한 상기 검출부(2,2a∼2d)에 각각 수신용 압전소자(2a∼2d)를 부착하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 탄성파를 사용한 타블렛형 좌표입력장치.4. The waveguide according to claim 2 or 3, wherein the elastic wave input member (3) is made of a wave symmetric waveguide, and one end of the waveguide has a sharp tip and is formed on the surface of the flat medium portion (1). It can be squeezed at any position, the other end of the waveguide rod has a planar shape orthogonal to the axis of symmetry of the waveguide rod, and the detection portion 2 disposed on the plane portion and an end or part of the surface of the flat media portion. A tablet type coordinate input device using an acoustic wave, characterized by attaching receiving piezoelectric elements (2a to 2d) to 2a to 2d, respectively.제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 탄성파의 방사에 의해 상기 검출부(2a∼2d)에서 검출된 탄성파 대응 전기신호를 상기 입력수단(3)의 압착위치표정화정보로 하는 수단(5,6,7)은 상기 신호를 증폭하는 증폭부(5a)와, 이 증폭부(5a)에 의해 증폭된 신호와 일정한계전압과의 비교에 의해 상기 종파탄성파의 전파간에 대응한 지연펄스신호를 발하는 비교회로(5b)와, 상기 입력부재(3)의 압착에 의해 상기 종파 탄성파가 상기 평판형 매체부(1)에 방사되고나서 상기 지연펄스신호가 발해지기까지의 시간을 계수하는 계수회로(6)와, 이 계수회로(6)로부터 전송되는 시간신호를 사용하여 좌표를 산출하는 연산회로(7)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 탄성파를 사용한 타블렛형 좌표입력장치.4. The means according to any one of claims 1 to 3, wherein the acoustic signal corresponding to the acoustic wave detected by the detectors 2a to 2d due to the radiation of the acoustic wave is used as crimping position targeting information of the input means (3). 5, 6, and 7 are an amplifier 5a for amplifying the signal, and a delayed pulse signal corresponding to the propagation of the longitudinal wave acoustic wave by comparing the signal amplified by the amplifier 5a with a constant threshold voltage. A counting circuit for counting the time from when the longitudinal acoustic wave is radiated to the plate-shaped medium portion 1 by the compression of the input member 3 and the delay pulse signal is emitted by pressing the input member 3. And a calculating circuit (7) for calculating coordinates using time signals transmitted from the counting circuit (6).제 4 항에 있어서, 상기 수신용 압전소자(2,2a∼2b)를 상기 평판형 매체부(1)의 측면에 상기 수신용 압전소자(2,2a∼2d)의 두께방향에 직교하는 면을 고착하고, 상기 송신용 압전소자(3)를 상기 도파봉 평면부에 상기 송신용 압전소자(3)의 두께방향에 직교하는 면을 고착하는 동시에, 상기 송신용 압전소자(3)의 두께방향에 직교하는 방향의 공진주파수를 상기 수신용 압전소자(2)의 두께방향 또는 두께방향에 직교하는 방향의 공진주파수와 같게 또는 가까운 값으로 하는 것을 특징으로 하는 탄성파를 사용한 타블렛형 좌표입력장치.5. The surface according to claim 4, wherein the receiving piezoelectric elements (2,2a to 2b) are orthogonal to the side surfaces of the flat plate-shaped medium portion (1) in the thickness direction of the receiving piezoelectric elements (2,2a to 2d). And a surface orthogonal to the thickness direction of the transmission piezoelectric element 3 is fixed to the waveguide flat surface to the transmission piezoelectric element 3, and to the thickness direction of the transmission piezoelectric element 3. A tablet type coordinate input device using an acoustic wave, characterized in that the resonance frequency in the direction orthogonal is equal to or close to the resonance frequency in the thickness direction or the direction orthogonal to the thickness direction of the receiving piezoelectric element (2).제 4 항에 있어서, 상기 수신용 압전소자(2,2a∼2d)를 상기 평판형 매체부(1)의 표면에 상기 수신용 압전소자(2,2a∼2d)의 두께방향에 직교하는 면을 고착하고, 상기 송신용 압전소자(3)를 상기 도파봉 평면부에 상기 송신용 압전소자(3)의 두께방향에 직교하는 면을 고착하는 동시에, 상기 송신용 압전소자(3)의 두께방향에 직교하는 방향의 공진주파수를 상기 수신용 압전소자(2)의 두께방향에 직교하는 방향의 공진주파수와 같게 도는 가까운 값으로 하는 것을 특징으로 하는 탄성파를 사용한 타블렛형 좌표입력장치.5. The surface according to claim 4, wherein the receiving piezoelectric elements (2, 2a to 2d) are orthogonal to the thickness direction of the receiving piezoelectric elements (2, 2a to 2d) on the surface of the flat medium portion (1). And a surface orthogonal to the thickness direction of the transmission piezoelectric element 3 is fixed to the waveguide flat surface to the transmission piezoelectric element 3, and to the thickness direction of the transmission piezoelectric element 3. A tablet type coordinate input device using an acoustic wave, characterized in that the resonance frequency in the direction orthogonal is set to be close to the resonance frequency in the direction orthogonal to the thickness direction of the receiving piezoelectric element (2).제 4 항, 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서, 상기 송신용 압전소자(3) 및 상기 수신용 압전소자(2)는 모두 각각의 두께방향의 공진주파수와 이 두께방향과 직교하는 방향의 공진주파수가 다른 것을 특징으로 하는 탄성파를 사용한 타블렛형 좌표입력장치.8. The transmission piezoelectric element (3) and the receiving piezoelectric element (2) are both resonant frequencies in the respective thickness directions and in the direction orthogonal to the thickness directions. Tablet type coordinate input device using an acoustic wave, characterized in that the frequency is different.전기신호에 여진(勵振)되어 초음파를 발생시키는 송파소자(送波素子)(3)를 내장하여 발생된 초음파를 한 점으로부터 방사시키는 펜끝(12)을 구비한 입력수단(3)과, 이 입력수단(3)으로부터의 초음파를 전반(傳搬)시키는 기입수단(1)과, 이 기입수단(1)의 단부에 배설되어 전반된 초음파를 전기신호로 변화하는 수파소자(受波素子)(2)를 구비한 기입수단(1)과, 이 기입수단(1)의 검출신호로부터 상기 입력수단의 위치를 표정하는 신호처리장치(5,6,7)로 이루어지는 타블렛형 좌표입력장치에 있어서, 상기 기입수단(1)은 최소한 2층 매체로 구성되고, 초음파를 전반시키는 전반층매체(1a)상에 이 전반층매체(1a)보다 종파속도가 느린 매체로 이루어지는 입력층매체(1b)를 설치하고, 상기 중간층매체(1a)측에상기 수파소자(2)를 부착하는 것을 특징으로 하는 초음파응용 타블렛.An input means (3) having a pen tip (12) for radiating the generated ultrasonic waves from one point by incorporating a wave element (3) which is excited by an electric signal to generate ultrasonic waves, and Writing means 1 for propagating the ultrasonic waves from the input means 3, and a wave element disposed at the end of the writing means 1 and converting the propagated ultrasonic waves into electrical signals ( In the tablet type coordinate input device comprising the writing means 1 provided with 2) and the signal processing devices 5, 6, 7 which express the position of the input means from the detection signal of the writing means 1, The writing means 1 comprises at least a two-layer medium, and an input layer medium 1b made of a medium having a slower longitudinal wave speed than the first-layer medium 1a is provided on the first-layer medium 1a that propagates ultrasonic waves. Ultrasonic application, characterized in that for attaching the water wave element 2 on the side of the intermediate layer (1a) Tablet.제 9 항에 있어서, 상기 기입수단(1)을 구성하는 전반층 매체(1a)와 입력층매체(1b)의 중간에 중간층매체(1c)를 배설하고, 이 중간층매체(1c)로서 종파속도가 전반층매체(1a)와 입력층매체(1b)의 중간속도를 갖는 것을 사용하는 것을 특징으로 하는 초음파응용 타블렛.10. The intermediate layer medium 1c is disposed between the first layer medium 1a and the input layer medium 1b constituting the writing means 1, and the longitudinal wave speed is increased as the intermediate layer medium 1c. An ultrasonic application tablet, characterized by using a medium velocity between the first layer medium (1a) and the input layer medium (1b).전기신호에 여진되어 초음파를 발생시키는 송파소자(3b)를 내장하고, 그 발생된 초음파(11)를 방사시키는 펜끝(12)을 구비한 입력수단(3)과, 이 입력수단(3)으로부터의 초음파를 전반시키는 기입수단(1)과, 이 기입수단(1)의 단부에 배설되어 전반된 초음파를 전기신호로 변환하는 수파소자(2)와, 이 기입수단(1)의 검출신호로부터 상기 입력수단(3)의 위치를 표정하는 신호처리장치(5,6,7)와, 표정된 위치를 표시하는 표시장치(9)로 이루어지는 타블렛형 좌표입력장치에 있어서, 상기 입력수단(3)의 펜끝(12)에 접촉용 소편(12a)을 배설하고, 이 접촉용 소편(12a)으로서 종파속도가 상기 기입판(1)의 종파속도보다 느린 매체를 사용하는 것을 특징으로 하는 초음파응용 타블렛.An input means (3) having a pen tip (12) having a built-in wave element (3b) which is excited by an electric signal to generate an ultrasonic wave, and radiates the generated ultrasonic wave (11), and from the input means (3). Writing means (1) for propagating the ultrasonic waves, a wave receiving element (2) arranged at the end of the writing means (1) to convert the propagated ultrasonic waves into an electrical signal, and the input signal from the detection signal of the writing means (1) A tablet type coordinate input device comprising a signal processing device (5, 6, 7) expressing the position of the means (3) and a display device (9) displaying the expressed position, wherein the pen tip of the input means (3) An ultrasonic application tablet, characterized in that a small piece of contact (12a) is disposed in (12), and a medium having a longitudinal wave speed lower than that of the writing plate (1) is used as the small contact piece (12a).

Images